Разработка алгоритма программы автоматизированного расчета на ЭВМ контрфорсной плотины с основанием в пространственной постановке с учетом сейсмических воздействий. Влияние элементов жесткости на формы и периоды собственных колебаний контрфорсной плотины.
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Научный руководитель доктор технических наук, профессор Защита состоится «» _________ 2009 года в часов минут на заседании диссертационного совета Д212.138.03 при ГОУВПО Московском государством строительном университете по адресу: 107066, Москва, ул.Изучение сейсмостойкости бетонных плотин имеет многолетнюю историю, но еще много вопросов, имеющих большое значение для практики проектирования контрфорсных плотин, не нашли достаточного освещения в технической литературе, хотя исследования этой области важны и представляют одно из актуальных направлений исследования контрфорсных плотин. Цель и задачи работы. разработка применительно к МКЭ расчетной схемы контрфорсной плотины, учитывающей пространственность сейсмических колебаний конструкций, неоднородное инженерно-геологическое строение массива оснований и другие особенности работы этого сооружения; определения напряженно-деформированного состояния контрфорсных плотин вместе с основанием от сейсмических воздействий, задаваемых характерной трехкомпонентной акселерограммой; Достовернось работы заключается в решении поставленной задачи проверенной программой и сопоставлении величин собственных значений контрфорсных плотин различной конструкции с результатами экспериментов, а также с результатами исследований напряженно-деформированного состояния контрфорсной плотины Зейской ГЭС, которые подтвердили достоверность полученных результатов. Научная новизна данной диссертационной работы заключается в: исследовании 30 первых собственных значений и форм колебаний контрфорсных плотин совместно с основанием в пространственной постановке методом конечных элементов анализе влияния податливости основания, присутствия дополнительных элементов жесткости (в виде прямых балок и арок) на собственные формы и собственные значения контрфорсных плотин различных конструкций оптимизации конструкции контрфорсных плотин высотой 100 метров, построении номограмм для определения коэффициента устойчивости против сдвига и глубины проникновения растягивающих напряжений в контакте плотины с основанием при боковом сейсмическом воздействии.Однако по ряду причин (сложности получения исходной информации в виде расчетных акселерограмм и сейсмограмм, отсутствия метода оценки работоспособности плотины в традиционном для проектирования виде по коэффициенту надежности и т.д.), одной из которых являлась необходимость наличия быстродействующих ЭВМ с большой оперативной памятью, этот метод не имел повсеместного применения на практике. При решении задачи о напряженно-деформированном состоянии грунтовой плотины явная схема имеет ряд преимуществ: она позволяет относительно просто решать динамические задачи с нелинейными физическими уравнениями без решения систем нелинейных алгебраических уравнений, учитывать влияние плотины на расчетную акселерограмму землетрясения, легко определять по временным шагам остаточные перемещения в узлах разбивки, учитывать влияние состояния грунта по отношению к предельному в каждом из элементов плотины на деформации и напряжения в элементе в процессе сейсмического воздействия и т.д. Кроме того, необходимо уточнить собственные формы и собственные частоты таких плотин, поскольку контрфорсные плотины реагируют на колебания по створу и вдоль русла по-разному, т.к. очень сильно отличаются жесткости плотины по этим двум направлениям. Решение основного динамического уравнения: Решение задачи о напряженно-деформированном состоянии плотины во время землетрясения основывается на решении задачи теории колебаний. Принимались следующие физико-механические характеристики бетона и основания: модуль упругости бетона Еб=250•103кгс/см2; плотность бетона =2,4тс/м3; коэффициент Пуассона ?б=0,2; модуль упругости основания Ео менялся: 50•103 кгс/см2, 150•103кгс/см2 и 1•106 кгс/см2; коэффициент Пуассона основания ?о=0,2; плотность скального грунта =2,68тс/м3; сцепление с=1,5кгс/см2; коэффициент трения между бетоном и скалой =0,75 (обычные средние значения).Краткий обзор строительства и расчетов контрфорсных плотин на сейсмические воздействия позволяют отметить, что до сих пор не проводились исследования влияния на контрфорсные плотины боковых сейсмических воздействий.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
