Формирование и особенности напряжённо-деформированного состояния бетонного экрана каменно-набросной плотины
Автор: М.П. Саинов
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 2 (87), 2020 года.
Бесплатный доступ
С помощью численного моделирования проведено исследование напряжённо-деформированного состояния (НДС) бетонного противофильтрационного экрана каменно-набросной плотины высотой 100 м для ряда вариантов деформируемости каменнойнаброски и устройства подэкрановой зоны. Значения модуля линейной деформации каменной наброски варьировались от 60 до 480 МПа, а коэффициента Пуассона – от 0 до 0,3. Рассматривались варианты, в которых экран опирается непосредственно на подэкрановую зону из щебенистого грунта или же на бетонную подготовку. В последнем случае учитывалось снижение сдвиговых характеристик контакта между экраном и бетонной подготовкой за счёт устройства слоя битумной мастики. В результате исследования изучена роль касательных напряжений на контакте экрана с подэкрановой зоной в формировании НДС бетонного экрана. Выявлено, что касательные напряжения вызывают в экране продольные силы, а также продольных изгиб. Показано, что наличие слоя битумной смазки позволяет примерно на треть снизить касательные напряжения на контакте и растягивающие напряжения в экране.
Каменно-набросная плотина с бетонным экраном, напряжённо-деформированноесостояние, трение, продольные силы, изгибающий момент, продольный изгиб, растяжение, прочность
Короткий адрес: https://sciup.org/143172538
IDR: 143172538 | DOI: 10.18720/CUBS.87.2
Список литературы Формирование и особенности напряжённо-деформированного состояния бетонного экрана каменно-набросной плотины
- Wen, L., Chai, J., Xu, Z., Qin, Y., Li, Y. Junrui, C. A statistical review of the behaviour of concrete face rockfill dams based on case histories. A statistical review of the behaviour of concrete-face rockfill dams based on case histories. Géotechnique. 2018. 68(9). Pp.749-771. DOI: 10.1680/jgeot.17.p.095
- Radchenko V.G., Glagovskiy V.B., Kassirova N.A., Kurneva Ye.V., Druzhinin M.A. Sovremennoye nauchnoye obosnovaniye stroitelstva kamennonabrosnykh plotin s zhelezobetonnymi ekranami. Gidrotekhnicheskoye stroitelstvo. 2004. 3. Pp.2-8.
- Marques Filho, P., De Pinto, N.L.S. CFRD dam characteristics learned from experience. The International Journal on Hydropower & Dams. 2005. 12(1). Pp.72-76.
- Johannesson, P., Tohlang, S.L. Lessons learned from Mohale. The International Water Power & Dam Construction. 2007. 59(8). Pp.16- 18+20-22+24-25.
- Ma, H.Q., Cao K.M. Key technical problems of extra-high concrete faced rock-fill dam. Science in China. Series E: Technological Sciences. 2007. 50(1). Pp.20-33. DOI: 10.1007/s11431-007-6007-5
- Ma, H., Chi, F. Technical progress on researches for the safety of high concrete-faced rockfill dams. Engineering. 2016. 2. Pp.332-339.
- Xavier, L.V., Albertoni, S.C., Pereira R.F., Antunes J. Campos Novos dam during second impounding. The International Journal on Hydropower & Dams. 2008. 15. Pp.53-58.
- Freitas, M.S.Jr. Concepts on CFRDs Leakage Control - Cases and Current Experiences. ISSMGE Bulletin. 2009. 3(4). Pp.11-18.
- Hu K., Chen J., Wang D. Shear Stress Analysis and Crack Prevention Measures for a Concrete-Face Rockfill Dam, Advanced Construction of a First-Stage Face Slab, and a First-Stage Face Slab in Advanced Reservoir Water Storage. Advances in Civil Engineering. 2018. 1. Pp. 1-10.
- DOI: 10.1155/2018/2951962
- Sainov, M, Zatonskikh, M. Structural cracks initiation in reinforced concrete faces of rockfill dams. Construction of Unique Buildings and Structures. 2018. 10(73). Pp. 16-27.
- DOI: 10.18720/CUBS.73.2
- Zhang, B., Wang, J.G., Shi, R. Time-dependent deformation in high concrete-faced rockfill dam and separation between concrete face slab and cushion layer. Computers and Geotechnics. 2004. 31. Pp.559-573.
- DOI: 10.1016/j.compgeo.2004.07.004
- Arici, Y. Investigation of the cracking of CFRD face plates. Computers and Geotechnics. 2011. 38. Pp.905-916.
- DOI: 10.1016/j.compgeo.2011.06.004
- Arici, Y., Özel, H. F. Comparison of 2D versus 3D modeling approaches for the analysis of the concrete faced rockfill Cokal Dam. Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 2013. 42(15). Pp.2277-2295.
- DOI: 10.1002/eqe.2325
- Zhou, M.-Z., Zhang B., Jie Y. Numerical simulation of soft longitudinal joints in concrete-faced rockfill dam. Soils and Foundations. 2016. 56(3). Pp.379-390.
- DOI: 10.1016/j.sandf.2016.04.005
- ICOLD. Concrete Face Rockfill dam: Concepts for design and construction, International Commision on Large Dams. 2010. Bulletin 141.
- Lyapichev, Yu.P. Proyektirovaniye i stroitelstvo sovremennykh vysokikh plotin: Ucheb. Posobiye. - M. RUDN. 2004. - 275 p.
- Sainov, M., Yurieva, E. Structures of concrete faced rockfill dams in historical retrospective. Construction of Unique Buildings and Structures. 2018. 9(72). Pp. 46-60.
- DOI: 10.18720/CUBS.72.3
- Mori, R.T. Deformations and Cracks in Concrete Face Rockfill Dams. Proceedings, Second Symposium on CFRD, Florianopolis. Brazil. October. 1999.
- Sainov, M.P. Osobennosti raschetov napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya kamennykh plotin s zhelezobetonnymi ekranami [Features of calculations of the stress-strain state of stone dams with reinforced concrete screens]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2006. 2. Pp.78-86.
- Sainov M.P. Vliyanie deformiruemosti kamennoy nasypi na napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie zhelezobetonnogo ekrana plotiny [Impact of Rockfill Deformation on Stress-Strain State on Dam Reinforced Concrete Face]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2015. 3. Pp. 69-78. (In Russian)
- Sainov M.P., Egorov I.M., Pak K.V. Impact of rockfill dam structure heterogeneity on reinforced concrete face stress-strain state. Stroitel'stvo: nauka i obrazovanie [Construction: Science and Education]. 2019. 9(2):5. URL: http://nso-journal.ru. 10.22227/2305- 5502.2019.2.5 (rus.).
- DOI: 10.22227/2305-5502.2019.2.5(rus.)
- Sainov, M.P., Bogatyrev, I.L., Zaytsev, B.A. Vliyaniye na napryazhenno-deformirovannoye sostoyaniye zhelezobetonnogo ekrana kamenno-nabrosnoy plotiny ustroystva skolzyashchego sloya [The impact of slip membrane on the stress-strain condition of the reinforced concrete screen of the rock-fill dam]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Ser.: Materialy. Konstruktsii. Tekhnologii [Vestnik of Volga state university of technology. series "Materials. Constructions. Technologies"]. 2019. 9(1). Pp.46-56.
- Sainov, M.P. Vychislitelnaya programma po raschetu napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya gruntovykh plotin: opyt sozdaniya, metodiki i algoritmy [Computer program for the calculation of the stress-strain state of soil dams: the experience of creation, techniques and algorithms]. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2013. 9(4). Pp.208-225.
- SP 41.13330.2012. Betonnyye i zhelezobetonnyye konstruktsii gidrotekhnicheskikh sooruzheniy [Russian Code of Practice. Concrete and reinforced concrete structures of hydraulic structures]
