2020. — Т 12. — №3 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/45savn320.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 875.2 Кбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Котов, Ф. В. Роль контактного взаимодействия в формировании напряжённо-деформированного состояния грунтовых плотин с бетонным экраном и жёсткой подэкрановой зоной / Ф. В. Котов, М. П. Саинов // Вестник Евразийской науки. — 2020. — Т 12. — №3. — URL: https://esj.today/PDF/45SAVN320.pdf (дата обращения: 25.04.2024).

Роль контактного взаимодействия в формировании напряжённо-деформированного состояния грунтовых плотин с бетонным экраном и жёсткой подэкрановой зоной

Котов Филипп Викторович
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Москва, Россия
Старший преподаватель кафедры «Гидравлики и гидротехнического строительства»
E-mail: filipp_net@mail.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=675643

Саинов Михаил Петрович
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»
Москва, Россия
Доцент кафедры «Гидравлики и гидротехнического строительства»
Кандидат технических наук, доцент
E-mail: mp_sainov@mail.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=427608

Аннотация. Введение. Ряд авторов в качестве способа повышения надёжности высоких каменно-набросных плотин с бетонным экраном предлагают выполнять подэкрановую (опорную) зону из грунтоцементобетона (укатанного) бетона. Считается, что, уменьшив прогибы экрана, можно обеспечить его прочность. Однако авторы идеи исходят из того, что экран работает только на изгиб и не учитывают, что опасность представляют также силы, действующие вдоль экрана, а также то, что сама жёсткая подэкрановая зона может потерять свою прочность.

Материалы и методы. Для проверки выводов о благоприятном влиянии жёсткой подэкрановой зоны на надёжность бетонного экрана были проведены исследования напряжённо-деформированного состояния (НДС). Расчёты проводились методом конечных элементов. Их особенностью являлось то, что были учтены особенности контактного взаимодействия жёсткой подэкрановой зоны с основанием и экраном, которые не учитывают другие авторы. Исследования проводились на примере плотины высотой 100 м с учётом последовательности возведения плотины и наполнения водохранилища. Выполнялось сравнение НДС бетонного экрана для варианта традиционной конструкции плотины и варианта с широкой подэкрановой зоной. Во втором варианте ширина подэкрановой зоны принималась равной 37 м.

Результаты. Результаты численного моделирования показали, что устройство широкой и жёсткой подэкрановой зоны действительно уменьшает прогибы экрана на 30 %, однако это не влечёт за собой улучшение НДС экрана. Изгиб подэкрановой зоны вызывает появление в экране значительных растягивающих продольных сил и напряжений. Избежать потери прочности экрана можно путём снижения трения между экраном и подэкрановой зоной.

Выводы. Трение между экраном и подэкрановой зоны играет важнейшую роль в формировании НДС бетонного экрана. Однако даже при наличии скользящего слоя НДС бетонного экрана, расположенного на жёсткой подэкрановой зоне, является менее благоприятным, чем в традиционной конструкции плотины. Основным способом обеспечения прочности экрана является снижение деформируемости каменной наброски.

Ключевые слова: каменно-набросная плотина с бетонным экраном; напряжённо-деформированное состояние; подэкрановая зона; грунтоцементобетон; прочность

Скачать