Влияние твердости бетона гидрозатвора каменной дамбы на ее напряженно-деформированное состояние

Введение. Известно, что при выдерживании длительных нагрузок модуль деформации бетона уменьшается в 2 ÷ 3 раза за счет ползучести. Проведенные автором исследования позволили оценить влияние релаксации напряжений в бетоне противофильтрационной поверхности каменно-насыпной плотины на его напряженно-деформированное состояние (НДС). Материалы и методы. Исследование ССР проводилось с помощью численного моделирования методом конечных элементов. Здесь считалась плотиной высотой 100 м. Расчеты проводились для широкого диапазона изменения значений линейной деформации горной насыпи (от 60 до 480 МПа) и двух значений ее коэффициента Пуассона (0,2 и 0,3). Рассмотрены различные варианты конструктивных решений призабойной зоны. Проведено моделирование снижения характеристик сдвига в контакте забоя с бетонной подстилкой за счет расположения слоя битумной мастики. Результаты. Установлено, что величина линейной деформации бетона Eb по-разному влияет на изгибающие моменты и продольные силы в забое. Уменьшение Eb преимущественно уменьшает изгибающие моменты от поперечных изгибных деформаций лицевой поверхности, но оказывает небольшое влияние на продольные силы в ней и изгибающие моменты от продольных изгибных деформаций. Изгибающие моменты поперечного изгиба почти прямо пропорциональны величине Eb. Выводы. Процессы ползучести и релаксации напряжений в бетоне благоприятно сказываются на сопротивлении торцевым трещинам, так как снижают напряжения в бетоне. Однако величина напряжений в лицевом бетоне не находится в прямой зависимости от значения модуля линейной деформации бетона Eb. Было установлено, что уменьшение Ebby на 60% снижает растягивающие напряжения в лицевом бетоне примерно на 30%. Для снижения риска появления трещин в забое не рекомендуется быстрое заполнение резервуара. При анализе конструктивного решения бетонной забойной каменной наброски плотины вполне оправдано анализ НДС при модуле упругости Eb, соответствующем его начальному значению, без учета ползучести бетона, поскольку этот случай более опасен.