Ice loads on a rigid structure with a compliant foundation

• Main Authors: Frederking, R. M. W., Timco, G. W.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: 1988
• Subjects: ice; flexible foundations; stiffness; dynamic loads; impact loads; ice loads; foundation stiffness; foundation velocity; eg/ad/s model ice; longitudinal/ transverse loads; dynamic system characteristics; transfer function; fourier techniques; ice failure mode; Basements and foundations; Sous-sol et fondations; glace (gel); fondation souple; raideur; sollicitation dynamique; force d'impact; Arctic
• Online Access: https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/ft/?id=0c05cb0c-cc68-4e9f-950a-67ad1ecfdbb1; https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/object/?id=0c05cb0c-cc68-4e9f-950a-67ad1ecfdbb1; https://nrc-publications.canada.ca/fra/voir/objet/?id=0c05cb0c-cc68-4e9f-950a-67ad1ecfdbb1

A test series has been carried out to study the behaviour of a rigid structure on a compliant foundation. The model, a 60-mm diameter cylinder, was attached to a base whose compliance could be varied. Ice loads on the structure were measured as a function of foundation stiffness (natural frequencies 9 to 50 Hz) and velocity (10 to 270 mm/s). EG/ AD/S model ice with an average flexural strength of 50 kPa and thickness 40 mm was used. Both longitudinal and transverse loads were measured. The dynamic characteristics of the system were measured and the transfer function determined and subsequently used to obtain corrected ice loads using Fourier techniques. The mode of ice failure was found to be a function primarily of velocity and to a lesser extent foundation stiffness. For high velocities and compliant foundations the ice load transferred through the foundation was magnified by as much as one third. On a réalisé une série d'essais afin d'étudier le comportement d'une structure rigide reposant sur une fondation souple. Le modèle, un cylindre de 60 mm de diamètre, a été fixé à une base dont la souplesse pouvait tre modifiée. Les charges exercées par la glace sur la structure ont été mesurées en fonction de la rigidité de la fondation (fréquences naturelles de 9 à 50 Hz) et de la vitesse (10 à 270 mm/s). On a utilisé de la glace type EG/ DA/S dont la résistance en flexion et l'épaisseur nominales étaient respectivement de 50 kPa et de 40 mm. On a mesuré les charges longitudinales et transversales. Les caractéristiques dynamiques du système ont été mesurées et la fonction de transfert a été déterminée, puis on l'a par la suite utilisée pour obtenir les charges de glace corrigées à l'aide de techniques Fourier. Il a été constaté que le mode de rupture de la glace était d'abord fonction de la vitesse et, à un moindre degré , de la rigidité de la fondation. Dans le cas de vitesses élevées et de fondations souples, la charge de glace transférée dans la fondation était augmentée de pas moins du tiers. Peer reviewed: Yes NRC publication: Yes