Диссертация (1141446), страница 60

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 60)

В узком створе засчёт влияния скальных бортов плотина получает меньшие осадки и смещения.При этом в большей степени уменьшаются именно смещения, чем на осадки. Этоблагоприятно сказывается на НДС экрана. В широких створах в нижней частиэкранавозможнообразованиегоризонтальныхтрещинврезультатерастягивающих напряжений. А узких створах эта опасность снижается: уменьшаются прогибы экрана и его изгибные деформации по высоте, уменьшаются раскрытия и смещения в периметральном шве, экран переходит в состояние двухосного сжатия, уменьшается рискобразования горизонтальных трещин.89Однако для экранов плотин, расположенных в узких створах, характерноувеличение сжимающих напряжений в направлении от борта к борту.

Это можетпривести к нарушению прочности бетона на сжатие и образованию вертикальныхтрещин;3) Большую опасность для надёжной работы экрана представляют собойизгибные деформации в зоне примыкания к скальному основанию, т.к. вследствиепоявления растягивающих напряжения они могут вызвать трещинообразование вэкране.Поэтомунеобходимопредусматриватьконструктивныемерыпосглаживанию изгибных деформаций. путём обеспечения большей свободыдеформаций в узле примыкания к скальному основанию. Этого можно добитьсяпутём укладки в нижней части подэкрановой зоны более податливого грунта(негрунтовогоматериала).Являетсяцелесообразнымиустройствошва,параллельного периметральному;4) Во всех рассмотренных вариантах конфигурации створа нижняя частьэкрана находится в неблагоприятном напряжённом состоянии.

Т.к. величины ихарактер деформаций ЖБЭ в бóльшей степени оказывает качество уплотнениякаменной наброски, необходимо, чтобы её деформируемость была меньшепринятой нами (эквивалентной модулю линейной деформации около 60÷70 МПа).5.14.Анализвлиянияпоследовательностивозведенияидеформируемости каменной наброски на НДС железобетонного экрана впространственных условияхРасчёты НДС для случая возведения плотины в одну очередь показали, чтоприлюбойконфигурацииствораЖБЭнаходитсявнеблагоприятномнапряжённом состоянии – существует опасность образования трещин вследствиенарушенияпрочностинарастяжение.Необходимонайтирешенияобеспечению трещиностойкости экрана.

Можно выделить 2 основных пути: первый путь – это снижение деформируемости каменной наброски,по90 второй путь – это строительство плотины очередями, которое, как былопоказано ранее, благоприятно сказывается на НДС ЖБЭ.Для выявления степени влияния очерёдности строительства плотины наНДС ЖБЭ было проведено сравнение результаты расчётов, проведённых для двухсхем возведения (в 1 и 2 очереди).

С этой целью был проведён расчёт для случаявозведения плотины в две очереди, с высотой плотины первой очереди 62,5 м, приварианте деформируемости каменной наброски №1x.Сравнение показало, что при переходе на схему возведения в 2 очереди вовсехвариантахформыстворапроизошлосущественноеуменьшениеперемещений в периметральном шве.

Максимальные раскрытия на русловомучастке уменьшились на 33÷39%, а на бортовом – на 13÷33% (рисунок 5.77,таблица 5.4 Приложения)5.Контурные прогибы (рисунок 5.76) экрана уменьшились незначительно. Набортовом участке максимальные значения контурных прогибов уменьшились на8÷19%, а на русловом – лишь на 2÷8%. Большее влияние последовательностьвозведения плотины оказала на величины смещений экрана вдоль контурапериметрального шва.

По сравнению со схемой строительства в 1 очередь ихмаксимальныевеличинынабортовомучасткеснизилисьна34÷50%(рисунок 5.78).Все эти изменения связаны с тем, что при возведении плотины в 2 очередиуменьшаются окончательные горизонтальные смещения плотины в сторонунижнего бьефа (таблица 5.5 Приложения).Уменьшение горизонтальных смещений благоприятно сказывается на НДСэкрана. На большей части его площади прогибы уменьшаются на величину до2 см (рисунок 5.84). Однако максимальный прогиб экрана при возведении в 2очереди возрос.

Это связано с неравномерными осадками каменной насыпипервой очереди под действием веса плотины второй очереди. На гребне плотины5Информация даётся в сокращённом виде. Более подробно – в статьях [Саинов.Оценка влияние…, 2016; Саинов. Влияние формы створа…, 2016]91первой очереди ЖБЭ испытывает сильный изгиб в сторону нижнего бьефа(рисунок 5.84).10010062,562,5а) вариант №1aб) вариант №1с1,61,610010062,562,5в) вариант №3aг) вариант №3с1,61,6шкала прогибов [см]0510152025303540 4550Рисунок 5.84 - Прогибы железобетонного экрана в створах разной конфигурации(плотина высотой 100 м, возведение в две очереди, вариант свойств №1x)Благодаря уменьшению прогибов уменьшились изгибные деформациинижней части экрана.

Это благоприятно сказалось на НДС ЖБЭ. Но ещё бóльшеевлияние оказало дополнительное сжатие экрана под действием веса плотинывторой очереди. Появление продольного сжимающего усилия привело к тому, чтообласть растягивающих напряжений 1 в направлении вдоль экрана уменьшилась.На верховой грани, в нижней части экрана зона растяжения по 1 исчезлаполностью. В направлении вдоль экрана на большей части верховой грани экранадействуют сжимающие напряжения 2. На низовой грани растягивающиенапряжения 1 уменьшились примерно на 1÷2 МПа (рисунки 5.85, 5.86, а,г).

Нони в одном из вариантов уровень растягивающих напряжений 1 на низовой гранине упал до безопасного уровня (2÷3 МПа).92По напряжениям 3 при возведении плотины в 2 очереди вырос уровеньсжатия (рисунок 5.87, 5.88, а,г).5.15. Анализ влияния деформируемости каменной наброски на НДСжелезобетонного экрана в пространственных условияхДля оценки влияния деформируемости каменной наброски на НДС ЖБЭбыл проведён расчёт для нескольких вариантов свойств камня. Варианте №1xсоответствует модулю линейной деформации около 70 МПа, №2x – около140 МПа, №4x – около 280 МПа.Результатырасчётоввыявилиоченьсущественноевлияниедеформируемости каменной наброски на НДС ЖБЭ.В варианте свойств №2x перемещения плотины, прогибы экрана во всехвариантах уменьшились примерно в 1,9 раза по сравнению с вариантом № 1x, а вварианте №4x – соответственно примерно в 3,8 раза (таблица 5.5 Приложения).Максимальные раскрытия периметрального шва снизились на чуть меньшиевеличины (таблица 5.4 Приложения).На величины напряжений снижение деформируемости каменной наброскиоказало меньшее влияние.

Отмечено, что зона растягивающих напряжений 1 нанизовой грани практически не изменяется по площади, происходит лишьизменение величин растягивающих напряжений (рисунок 5.85, 5.86).ПриуменьшениидеформируемостикаменнойнаброскивNраз,максимальные значения растягивающих напряжений 1 уменьшаются примерно вN раз. Поэтому в вариантах №2x с широкими створами максимальныезначения 1 остались довольно значительными – они превысили 3 МПа(рисунки 5.85,б,д, 5.86б,д). Только в створе №3с растягивающие напряжения непревысили 3 МПа (рисунок 5.86д).

Таким образом, деформируемость каменнойнаброски,эквивалентнаямодулюлинейнойдеформации140 МПа,обеспечивает нужного уровня надёжности ЖБЭ плотины высотой 100 м.не93Вариант №1аВариант №1c10010062,5а)62,5г)1,61001,610062,5б)62,5д)1,61001,610062,562,5е)в)1,61,6шкала напряжений [МПа]–9 –8–7–6–5–4–3–2–10123456Рисунок 5.85 - Максимальные главные напряжения 1 на низовой грани ЖБЭдля створов №1a и №1c (возведение в 2 очереди).а, б, в – для варианта №1a, г, д, е – для варианта №1c, a,г – для варианта свойств№1x, б, д – для варианта свойств №2x, в, е – для варианта свойств №4x.В вариантах №4x, с модулем деформации около 280 МПа, уровеньрастягивающих напряжений в ЖБЭ уже можно считать приемлемым, т.к.

онимогут быть восприняты арматурой (рисунок 5.85,в,е, 5.86,в,е).Сравнение показывает, что при снижении деформируемости каменнойнаброски, происходит уменьшение и сжатия по напряжениям 3 (рисунки 5.87,5.88). Прочность на сжатие в ЖБЭ плотины высотой 100 м не может бытьнарушена.94Вариант №3аВариант №3c10010062,562,5г)a)1,61,6100010062,562,5д)б)1,61,6100010062,562,5в)e)1,61,6шкала напряжений [МПа]–9 –8–7–6–5–4–3–2–10123456Рисунок 5.86 - Максимальные главные напряжения 1 на низовой грани ЖБЭдля створов №3а и №3c (возведение в 2 очереди).а,б,в – для варианта №3a, г,д,е – для варианта №3c, a,г – для варианта свойств№1x, б,д – для варианта свойств №2x, в,е – для варианта свойств №4x95Вариант №1аВариант №1c10010062,5а)62,5в)1,6100,01,6100,062,5б)62,5г)1,61,6100,0100,062,562,5д)в)1,61,6шкала напряжений [МПа]–9 –8–7–6–5–4–3–2–10123456Рисунок 5.87 - Минимальные главные напряжения 3 на верховой грани ЖБЭдля створов №1а и №1c (возведение в 2 очереди).а,б,в – для варианта №1a, г,д,е – для варианта №1c, a,г – для варианта свойств№1x, б,д – для варианта свойств №2x, в,е – для варианта свойств №4x.Таким образом, в плотине высотой 100 м добиться благоприятногонапряжённого состояния можно только при очень качественном уплотнениикаменной наброски.

Характеристики

Список файлов диссертации