Объектом исследования является бетонная водосбросная плотина гидроэлектростанции (ГЭС), которая входит в состав основных сооружений ГЭС. Водосбросная бетонная плотина обеспечивает сброс воды из водохранилища в нижний бьеф в период паводка. Представлен обзор публикаций по исследованию сейсмической нагрузки на гидротехнические сооружения с использованием методов численного моделирования. Выполнен обзор нормативных документов для расчета спектров ответа на отметках сооружения. Расчетные исследования проводились с использованием метода конечных элементов на расчётной модели водосбросной плотины. Актуальность исследования обусловлена тем, что нормативные спектры представляют собой упрощенную и усредненную сейсмическую нагрузку, что не может в полной мере обеспечить сейсмостойкость сооружения и оборудования в целом. Расчетные спектры получены на основании расчетной акселерограммы сейсмического воздействия. Значения спектров вычислены для высотных отметок, на которых располагается оборудование, предназначенное для маневрирования затворов. К оборудованию относится: кран козловой на верхней отметке бычка плотины, затвор основной сегментный, опора шарнирная сегментного затвора, затвор аварийно-ремонтный. Динамические расчеты выполнены для расчетных узлов модели на которых расположено оборудование. Выполнено сравнение нормативных спектров с расчетными значениями спектров ответа на высотных отметках плотины.
The object of the study is a concrete spillway dam of a hydroelectric power plant (HPP), which is part of the main structures of the HPP. The concrete spillway dam ensures the discharge of water from the reservoir into the lower pool during the flood period. A review of publications on the study of the seismic response of hydraulic structures to dynamic loads using numerical modeling methods is presented. A review of regulatory documents for calculating the response spectra is provided. The calculation studies were carried out using the finite element method on a model of a spillway dam. The relevance of the study is due to the fact that the normative spectra are a simplified and averaged seismic load. The initial data for the modeling were the geometry of the dam, physical characteristics of concrete, and rocky soil. The calculated spectra were obtained on the basis of the calculated accelerogram of the seismic impact. The spectral values are calculated for the elevation marks at which the equipment for maneuvering the gates is located. The equipment includes: a gantry crane at the upper elevation of the dam pier, a main segment gate, a hinged support for the segment gate, and an emergency repair gate. Dynamic calculations were performed for the calculated nodes of the model on which the equipment is located. A comparison of the standard spectra with the calculated values of the response spectra at the elevation marks of the dam was performed.