Гидротехнические сооружения (Часть 1)
Учет податливости основания в расчетах арочных плотин
При расчетах арочных плотин или отдельных ее элементов (арок и консолей) в зависимости от конструкции плотин и жесткости (податливости) основания задаются различные граничные условия по контуру опирания сооружений с основанием.
Расчет устойчивости береговых примыканий арочных плотин
Для обеспечения надежной работы арочных плотин помимо прочности ее конструкции должно быть выполнено условие устойчивости ее береговых примыканий. Арочные плотины, опираясь на берега долины, передают на них значительные усилия. При недостаточно надежной врезке сооружения в берега под действием указанных усилий может произойти скол берегового скального массива или сдвиг его по ослабленным плоскостям в сторону нижнего бьефа.
Расчет арочных плотин по методу независимых арок. Расчет круговой тонкой арки с жестко заделанными пятами на гидростатическую нагрузку
Расчет тонких арок может быть выполнен по методу строительной механики как для статически неопределимой системы.
Расчет, как известно, сводится к определению неизвестных Х1 и Х2 (Х3=0, в силу симметрии задачи) из канонических уравнений:
Определение температурных напряжений в арке
Изменение температуры арки происходит от воздействия температуры внешней среды (воды водохранилища и наружного воздуха). В общем случае эпюру распределения температуры по толщине арки можно представить в виде следующей суммы (рис. 12.22):
Другие методы расчета арок
Метод расчета арки переменной толщины и переменного радиуса дан в общем виде Е. К. Карягнным. Круговые арки можно рассчитывать по способу Н. Т. Мелещенко и А. Л. Можевнтинова на гидростатическую нагрузку и температурные воздействия различного характера при помощи графиков. Для толстых арок можно пользоваться графиками, которые учитывают поперечные силы и закон плоских сечений (распределение нормальных напряжений по гиперболическому закону).
Расчет с учетом образования «вторичной» арки
Анализ напряженного состояния арочных элементов показывает, что кривая давлений в арке особенно для толстых арок при относительно небольших центральных углах 
может сильно отклоняться от ее оси , (рис.12.23)
Расчет арочных плотин по методу центральной консоли. Метод расчета с использованием схемы X. Ганева
Арочную плотину как систему из горизонтальных арок и центральной консоли X. Ганев предложил рассматривать как консоль, опирающуюся на упругое основание (рис.12.24, а), характеристики которого (коэффициент постели) определяются деформативностью отдельных горизонтальных арок.
Определение напряжений в элементах арочной плотины
При комплексном методе расчета арочных плотин устанавливаются величины нагрузок, воспринимаемых арочными элементами ра(у) и консольными элементами рк (у).
Далее производится расчет напряжений в элементах плотины на их нагрузку.
Определение температурных напряжений в плотине
Как указывалось ранее, температурная эпюра по толщине арочной плотины может быть представлена в виде средней температуры 
, частиэпюры, зависящей от температурного перепада 
, и криволинейной части температурной эпюры 
.
Анализ характера работы арочных плотин
Работа арочной плотины может быть проанализирована на основе представления арочной плотины в виде системы арочных и консольных элементов и характера распределения нагрузки между ними.
Сейсмостойкость арочных плотин
Сейсмическое воздействие вызывает вынужденные колебания арочной плотины. При этом наибольшие перемещения наблюдаются в верхней зоне плотины у ее гребня, там же могут быть замерены и наибольшие ускорения.
Проектирование арочных плотин. Форма арочных колец в плане
Наиболее распространенная форма арочных колец в плане - круговая с постоянной толщиной. Подобная форма арок удобна в производстве, чем и объясняется ее широкое применение.
Выбор радиуса, центрального угла арок и назначение очертания профиля плотины
При вписывании арок плотины в местность стремятся получить благоприятные условия для работы как самой арки, так и береговых примыканий при минимальных объемах бетона и скальной врезки.
Вписывание арочной плотины
Вписывание арочной плотины в местность производится после предварительного назначения профиля центральной консоли и контура опирания сооружения на основание. Окончательное решение по профилю плотины и ее посадке на местность принимается на основе сравнения ряда вариантных решений.
Проектирование мероприятий по улучшению напряженного состояния арочных плотин
Арочные плотины как пространственные конструкции обладают большими запасами прочности, однако неравномерность распределения напряжений в сооружении и возникновение их концентраций в некоторых зонах плотины ограничивает возможность облегчения конструкции.
Конструкции арочных плотин. Материал
Наиболее распространенный материал арочных плотин - бетон. По своим качествам он должен удовлетворять тем же требованиям, что и бетон для массивных плотин; большую роль здесь играет прочность.
Гребень и грани глухих плотин
Толщина арочных плотин поверху обычно очень мала - от 1,5 до 2-4 м, поэтому устройство дороги по плотине требует специального уширения обычно балочно-консольного типа (см. рис. 12.32, б).
Армирование арочных плотин
Арочные плотины обычно выполняются бетонными, железобетонными и сильно армированными, арочные плотины строятся редко. Даже в очень тонкой арочной плотине Гаж, в которой сжимающие напряжения имеют уровень порядка 10 МПа (100 кГ/см2), а растягивающие - до 8 МПа (80 кГ/см2), арматура поставлена лишь в местах, где растягивающие напряжения превосходят 2 МПа (20 кГ/см2).
Устройство водосбросов в арочных плотинах
Водосливы в теле арочной плотины являются более экономичным решением, чем водосбросы в берегах.
Вследствие особенностей профиля арочных плотин образование правильной криволинейной водосливной поверхности на них потребовало бы значительного утолщения арок. В плотинах значительной толщины удается иногда при малых расходах воды образовать водосливную грань без дополнительных затрат бетона.
Примыкание арочных плотин к основанию
Арочная плотина непосредственно сопрягается со скалой в случае осуществления ее упругого защемления в основание, либо опирается на специальный фундамент в случае устройства контурного шва в плотине.
Пробки, устои и береговые открылки
Пробки, располагаемые в нижней суженной части ущелья, обычно представляют собой массивные конструкции по отношению к перекрываемому пролету (см. рис. 12.10, г) и работают как «клинья», воспринимая непосредственно нагрузку со стороны верхнего бьефа и усилия от плотины.
Дренаж плотины
Фильтрационное давление в теле арочной плотины почти никакого значения для ее устойчивости и прочности не имеет, поэтому дренаж плотины, по существу, не нужен. Однако в некоторых особенно толстых плотинах его устраивают, что может быть объяснено главным образом климатическими условиями - защитой тела плотины от возможного разрушения бетона при промерзании. Устройство дренажа в арочной плотине ничем не отличается от устройства его в
Эксплуатационные коммуникации
Для нормальной эксплуатации арочной плотины в теле ее и в берегах устраивают: смотровые галереи (потерны), шахты для контрольно-измерительной аппаратуры и лифтов, консольные служебные мостики на низовой грани плотины.
Так же рекомендуем посмотреть:
-
Виды торговой мебели
Оборудование для торговли необходимо для того, чтобы осуществлять хранение и демонстрацию различного товара. -
Особенности алюминиевых и медных листов
Современная промышленность нуждается в качественных материалах, которые не будут окисляться и подойдут для штамповки любого типа. -
Использование облицовочной керамической плитки
Сегодня, пожалуй, использованием облицовочной керамической плитки уже и не удивишь совсем никого: встретить ее можно если и не в каждом доме, то в трети точно. -
Как сделать подвесной потолок в офисе
Когда на рынке появился гипсокартон, заниматься ремонтом стало проще. Раньше для отделки можно было использовать кафельную плитку, обои. -
Аренда экскаватора: особенности выбора техники и ее эксплуатации
В строительстве, при проведении дорожных работ, в процессе демонтажа зданий активно используется землеройная техника.