| Расчет подземных сводчатых перекрытий методом конечных перекрестных полос с учетом длительных процессов
Диссертация
Автор: Челидзе, Темур Владимирович
Название: Расчет подземных сводчатых перекрытий методом конечных перекрестных полос с учетом длительных процессов
Справка: Челидзе, Темур Владимирович. Расчет подземных сводчатых перекрытий методом конечных перекрестных полос с учетом длительных процессов : диссертация кандидата технических наук : 01.02.03 Тбилиси, 1983 131 c. : 61 85-5/2038
Объем: 131 стр.
Информация: Тбилиси, 1983
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО УЧЕТУ ДЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОДЗЕМНЫХ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ
ГЛАВА 2 РАСЧЕТ СВОДЧАТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ПОДЗЕМНЫХ ЗДАНИЙ
ГЭС НА ОСНОВЕ МЕТОДА ПЕРЕКРЕСТНЫХ КОНЕЧНЫХ ПОЛОС
21 Нагрузки, действующие на сводчатые перекрытия подземных зданий ГЭС
22 Предлагаемый способ расчета сводчатого перекрытия на основе метода перекрестных конечных полос
23 Определение ординат линий влияния перемещений арок произвольного очертания
24 Определение ординат линий влияния перемещений балок
25 Расчет сводчатого перекрытия подземного здания ГЭС с учетом различных модулей упругости горной породы
ГЛАВА 3 УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ДЛИТЕЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ГОРНОЙ ПОРОДЫ НА НАПРЯЖЕНИЯ В СВОДЕ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ
31 Учет влияния медленных тектонических движений различных массивов горной породы на напряжения в своде подземного здания ГЭС
32 Учет влияния ползучести скального основания на напряженно-деформированное состояние подземных сводчатых перекрытий
ГЛАВА 4 ЧИСЛЕННЫЕ ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СВОДЧАТОГО
ПЕРЕКРЫТИЯ ПОДЗЕМНОГО ЗДАНИЯ ГЭС
41 Краткая характеристика вычислительной программы расчета сводчатого перекрытия подземного машинного зала Ингурской ГЭС на статические воздействия
42 Расчет сводчатого перекрытия подземного здания Ингурской ГЭС с учетом различных модулей упругости горной породы
43 Оценка влияния ожидаемых раздвижек земной коры на сводчатое перекрытие подземного здания Ингурской ГЭС
44 Учет влияния ползучести горной породы на напряженно-деформированное состояние сводчатого перекрытия подземного здания
Ингурской ГЭС
45 Расчет сводчатого перекрытия подземного здания Ингурской ГЭС с учетом единого модуля упругости горной породы
46 Установление максимальной длины подземного зала Ингурской ГЭС, до которой сводчатое перекрытие следует рассчитывать как пространственную конструкцию
47 Определение напряжений в своде при различных закономерностях распределения нагрузок
48 Проверка на прочность и трещиностойкость ключевого сечения железобетонного сводчатого перекрытия подземного здания
Ингурской ГЭС
49 Расчет сводчатого перекрытия подземного машинного зала Худонской ГЭС на статические воздействияХ
410Проверка на прочность и трещиностойкость ключевого сечения железобетонного сводчатого перекрытия подземного здания Худонской ГЭС
ВЫВОДЫИ
Введение:
Актуальность проблемы. В нашей стране огромное внимание уделяется развитию гидроэнергетики. Построены такие крупные гидроэлектростанции, как Днепровская, Волжская, Братская, Красноярская, Чиркейская. В настоящее время строятся такие гиганты, как Усть-Илимская, Саяно-Шушенская гидроэлектростанции и др.
Наряду с развитием равнинной гидроэнергетики, в нашей стране успешно развивается и строительство горных гидроэлектростанций с арочными плотинами. За последние 15-20 лет арочные плотины находят значительное распространение в прантике строительства ГЭС на реках горных районов СССР (арочные и арочно-гравитацион-ные плотины Ингурекой, Чиркейской, Намахванской, Саянской и др. ГЭС). Некоторые горные гидроэлектростанции имеют подземные здания для размещения гидроагрегатов.
За последний период в мировой практике все чаще встречаются гидроэлектростанции с подземным расположением машинного зала. Такое распространение подземного варианта здания ГЭС объясняется многими причинами: свободой выбора гидравлической схемы, топографическими, геологическими и климатическими условиями, экономическими соображениями и, наконец, требованиями противовоздушной обороны.
В нашей стране построен ряд гидроэлектростанций с подземным расположением машинного зала. К ним относятся Верхне-Туломская, Севанская, Арзникская, Даховская, Чиркейская, Ладжанурская и Храмсная П гидроэлектростанции. В настоящее время строятся Зей-ская и Нурекская гидроэлектростанции с подземными зданиями. Поэтому изыскание возможностей дальнейшего усовершенствования подземного здания ГЭС имеет важное народно-хозяйственное значение.
Все это требует разработки прогрессивных конструкций в связи с чем актуальное значение приобретают вопросы их теоретического и экспериментального исследования.
Внимание исследователей привлекла конструкция, представляющая собой сводчатое перекрытие машинного зала со стенками-подвесками для монтажного крана.
Подобная конструкция применена на ряде строек за рубежом (гидроэлектростанции Пикоте, Кенисада, Саламонде в Португалии, Супити в Африке), а также в СССР, например на Ингурской ГЭС.
Преимущество этой конструкции по сравнению с другими типами заключается в том, что уменьшаются объемы скальных и железобетонных работ. Свод с подвешанными стенками-подвеснами для под-нрановых балок возводится на начальной стадии строительства подземного здания. Это позволяет установить мостовой кран намного раньше, чем при обычной схеме, что дает возможность начать монтаж агрегатов сразу после подготовки фундаментов. Кроме того, наличие на начальной стадии разработки подземного машинного здания готовых подкрановых опор дает возможность использовать монтажный кран в период строительства.
Подземное здание ГЭС полностью находится в горной породе. Поэтому конструкция свода может располагаться в зоне разных горных пород с различными характеристиками упругости. Свод может сооружаться и в зоне возможного разлома массива горной породы. Горные породы обнаруживают и свойство ползучести. Деформации ползучести грунта основания свода способны оказывать значительное влияние на напряженно-деформированное состояние конструкции.
В стадии проектирования необходимо учитывать все названные факторы, оназывающие влияние на конструкцию свода подземного здания ГЭС,
Все сказанное позволяет заключить, что дальнейшие исследования в указанном направлении являются актуальной задачей теории расчета сводчатых перекрытий подземных зданий ГЭС.
Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка матрично-векторной формы расчета сводчатых перекрытий подземных машинных залов ГЭС методом конечных перекрестных полос с учетом различных модулей упругости, наличия линии разлома массива в зоне сооружения, а также ползучести горной породы.
Для достижения этой цели требуется:
• записать в матрично-векторной форме разрешающие уравнения метода конечных перекрестных полос;
• разработать способ учета различных модулей упругости горной породы под основанием свода;
• разработать способ оценки влияния медленных (вековых) движений блоков горной породы, разделенных линией разлома, на напряжения в своде;
• записать разрешающие уравнения метода нонечных перекрестных полос, учитывающие деформации ползучести горной породы под основанием свода.
Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:
• предложена методика и разработан алгоритм определения напряженно-деформированного состояния свода подземного здания ГЭС с учетом различных упругих характеристик горных пород, разлома массива и деформации ползучести горной породы;
• проведен анализ численных результатов напряженно-деформированного состояния сводчатого перекрытия машинного зала Ингурской ГЭС с учетом всех вышеуказанных факторов и установлены критерии надежности работы сооружения в зависимости от продолжительности его эксплуатации;
• показано, что учет длительных процессов существенно меняет напряженно-деформированное состояние подземного сводчатого перекрытия; обосновывается необходимость учета этого фактора.
Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная в диссертации матрично-векторная форма расчета сводчатого перекрытия подземного машинного зала ГЭС с учетом различных модулей упругости горной породы и длительных процессов доведена до стадии практического применения путем численной реализации на ЭВМ.
Реализация работы. Результаты проведенных исследований внедрены в проектную практику Тбилиссного отделения института "Гидропроект" им.С.Я.Жука при расчете подземного сводчатого перекрытия машинного зала Ингурекой ГЭС с учетом длительных процессов.
Публикация работы. Основное содержание диссертационной работы отражено в шести печатных работах.
Проведенные в 1974-1982 гг. исследования нашли также отражение в соответствующих отчетах ИСМиС им.К.С.Завриева АН ГССР.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа содержит 129 страниц, в том числе 35 рисунков и справки внедрения. Библиография включает 73 наименований.
|