Введение к работе
Актуальность темы. Бетонные гравитационные плотины на скальных снованиях являются наиболее распространенным типом водоиодпорных со-ружений, несмотря на значительный объем материала, затрачиваемого для к возведения. С целью повышения экономичности бетонных плотин и исхо-я из опыта эксплуатации в существующих нормах их проектирования (СНиП .06.06-85) допускается наличие ограниченной зоны растягивающих налря-ений под верховой гранью сооружения.
Опыт строительства и эксплуатации ряда отечественных и зарубежных етонных плотин показывает, что при допущении растягивающих напряжений од напорной гранью практически не удается избежать появления контактам трещины. Это приводит к уменьшению рабочего сечения, увеличению ротиводавления на подошву плотины, росту фильтрационных расходов и грераспределению контактных напряжений в оставшемся сечении с возник-эвением зоны их концентрации под низовым клином. Значительные кон-актные' трещины отмечены на бетонных гравитационных плотинах Братской Усть-Илимской ГЭС, арочно-гравитационной Саяно-Шушенской. арочных ?льнбрейн и Шлегайс (Австрия), Санта-Мария (Швейцария) и других.
С другой стороны, недопущение растягивающих напряжений на напор-эй грани может стоять на пути дальнейшего повышения экономичности бе-энных плотин и препятствовать облегчению их профиля. Поэтому важным зляется вопрос правильной оценки характера статической работы бетонах плотин с учетом возможного раскрытия контактного шва и влияния его і несущую способность сооружения.
Целью диссертационной работы является исследование несущей сло
жности бетонных гравитационных плотин на скальных основаниях на ос-
зве анализа предельных состояний с учетом возможного раскрытия кон-
іктного шва при эксплуатационных нагрузках.
Для осуществления этой цели поставлены следующие задачи: > на основе анализа фактических предельных состояний предложить рас-тные схемы бетонной плотины, отвечающие реальным условиям ее работы; учитывая сложность рассматриваемой задачи, разработать приближенный іактический метод оценки несущей способности бетонных плотин с учетом ізможного раскрытия контактного шва;
провести анализ характера статической работы бетонной плотины с уче-ім раскрытия контактного шва при наиболее полном учете факторов, оп-деляющих реальные условия работы сооружения.
Научная новизна работы заключается в следующем:
показано, что существующие нормативные требования учитывают раскрытие контактного шва лишь косвенно, назначением предельной глубины зонь растягивающих напряжений; зона растяжения неоднозначно определяет длину раскрытия трещины и поэтому не может служить критерием прочности;
получены для схематизированного профиля плотины общие зависимости, позволяющие оценить несущую способность бетонных гравитационных ПЛОТИІ
получены достоверные результаты при численном моделировании статической работы бетонной плотины Братской ГЭС в статико-фильтрационно{ постановке при учете всего комплекса внешних факторов.
Практическая ценность. Разработанная методика оценки несущей способности может применяться на предварительных стациях проектировали? бетонных гравитационных плотин; для удобства ее инженерного применена приведены формулы, графики и номограммы.
На защиту выносятся:
расчетные схемы бетонной плотины с раскрытым контактным швом;
методика оценки несущей способности бетонных гравитационных плотиі на скальных основаниях с учетом характера распределения напряжений го контактному шву и его возможного раскрытия;
результаты расчетов секции Братской плотины с раскрытым контактны! швом.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационно работы докладывались на научной конференции молодых специалистов (Тби лиси, 1987г.); международном Конгрессе по механике скальных пород (Ка нада,Монреаль, 1987г.); международном симпозиуме СИГБ по численным ме тодам оценки безопасности плотин (Дания, Копенгаген, 19В9 г.), Всесо юзном научно-техническом совещании "Опыт проектирования и контроль на дежности эксплуатации бетонных гидротехнических сооружений" (Киргизе кая ССР, Кара-Куль, 1989г.); Всесоюзном научно-техническом совещани "Расчетные предельные состояния бетонных и железобетонных конструкції энергетических сооружений" ПРЕЩСО-90 (Эстонская ССР, Усть-Нарва 1990г.). По результатам диссертации опубликовано 8 статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четь
рех глав, основных выводов и списка литературы, . имеет 203' ст;-ани
цы, включая 72 рисунка, 15 таблиц, 12 страниц списка литературы; из 11
наименований.
- Б -
