Статический расчет двусторонней якорной связи

При расположении цепей с двух бортов рассматриваются 2 положения сооружения: при отсутствии (начальное) и при действии (конечное) внешних нагрузок. На рис. 4 показано морское сооружение с двусторонней ЯС. В на­чальном положении (сплошная линия) обе ЯС симметричны, для них одинако­вы: усилия натяжения F₀, распор F_x0, горизонтальная проекция расстояния от клюза до точки касания цепью дна x_к0, длина провисающих участков цепи S₀ и f₀ - расстояния от точки касания N₀ до якоря.

Рис. 4. Двусторонняя якорная связь

В конечном положении (пунктирная линия) под действием внешней на­грузки f_x произошло смещение сооружения на величину х, причем левая цепь вытянулась, а провисающая часть правой цепи - укоротилась.

Нахождение суммарной жесткостной характеристики (СЖХ) двусторон­ней ЯС в аналитическом виде не обладает наглядностью, поэтому рассмотрим графический метод ее определения на основе уже известной ЖХ односторон­ней ЯС.

Рис. 5. ЖХ двухсторонней ЯС

Описание лабораторной установки

Установка состоит из двух цепей, каждая из которых имеет следующие параметры: длина L = 6.3 м; погонный вес q = 3.4 Н/м (здесь Н - ньютон силы). В качестве измерительных приборов используются динамометры, линейки и от­вес.

Построение ЖХ одиночной якорной связи (Рисунок 6)

Верхний конец ЯС удерживается на высоте H = 1.26 м, что соответствует соотношению L/H = 5. При этом параметр qH = 43 Н.

Таблица 2.

Измерение жёсткостной характеристики одиночной якорной связи.

№ замера	x, м	Fx, Н	Fz, Н	Н	F – Fx, Н
1	0	0	4,5	4,5	4,5
2	0,2	0	5,5	5,5	5,5
3	0,4	2,5	6,0	6,5	4
4	0,6	4,0	6,5	7,6	3,6
5	0,8	8,0	6,0	10	2
6	1	13,5	7,5	15,4	1,9
7	1,2	39	13	41,1	2,1

Построение жх двусторонней якорной связи

Схема проведения экспе­римента для получения ЖХ двусторонней ЯС показана на рис.8. Опыт выполняется ана­логично п.4. В качестве на­чального принимается положе­ние, соответствующее симмет­ричности правой и левой цепей. Вертикальное усилие F_z не регистрируется. С целью анализа влияния глубины моря на дер­жащую способность ЯС опыт проводится дважды:, для H₁ = H = 1.26 м и для H₂ = H/2 = 0.63 м. Результаты измерений зано­сятся в табл. 3 и строятся на графике рис. 9 (нижняя часть графика строится антисимметрично его верхней половине ввиду симметричности цепной связи).

Рис.7 Испытание двусторонней якорной связи.

Таблица 3.

Измерение жёсткостной характеристики двусторонней якорной связи.

№ замера	H1 = H = 1.26 м		H2 = H/2 = 0.63 м
	x, м	Fx, Н	x, м	Fx, Н
0	0	0	0	0
1	0,02	10	0,05	2,5
2	0,04	13	0,1	5
3	0,06	20	0,12	10
4	0,08	27	0,125	20
5	0,1	33	0,25	65
Сл1 = 352			Сл2 = 185

С_л вычисляется по формуле:

, где

J₁ = 1,76; J₂ = 5,79

Жёсткостная характеристика одиночной якорной связи:

Жёсткостная характеристика двусторонней якорной связи:

Вывод: С увеличением x_к равнодействующая сил становится ближе по значению к горизонтальной составляющей F_x (при односторонней ЯС).

Для двусторонней ЯС, при уменьшении глубины моря, F_x - увеличивается.