Метод «арок — центральной консоли»

Метод «арок — центральной консоли»Это — упрощенный метод расчета арочных плотин, рассматривающий плотину как пространственную конструкцию с учетом ее жесткости в двух направлениях. Напряжения в плотине, обусловленные работой ее в вертикальном направлении, устанавливаются на основе следующего допущения: напряженное состояние плотины можно определить из расчета «фиктивной» стержневой конструкции, состоящей из горизонтальных арок и вертикальной консоли, связанных условием равенства перемещений — перемещения арок в ключе и радиальные перемещения центральной консоли должны быть равны. В рамках этого метода предложено множество различных способов (и алгоритмов) расчета, которые будут частично рассмотрены в § 63. В ряде способов арки рассматриваются как сплошное упругое основание, на которое опирается консоль, — такая расчетная схема была предложена X. Г. Ганевым [35]. В способе Г. Риттера — В. П. Скрыльникова «арочное основание» принимается в виде дискретной модели [46]. К этой группе методов относятся методы определения напряженно-деформированного состояния арочных плотин, основанные на решении трехмерных задач теории упругости. Такая постановка задачи, естественно, может дать наиболее полное представление о напряженно деформированном состоянии плотины. Однако численная реализация этих методов весьма затруднительна и требует современных ЭЦВМ большого быстродействия и с большим объемом памяти. Одной из первых попыток такого расчета явился расчет Доканской арочной плотины—решались уравнения объемной задачи теории упругости в перемещениях с использованием метода конечных разностей и релаксационных методов решения уравнений [190]. Последующее развитие такие методы расчета получили в работах Р. С. Дженкинсаг П. Г. Лоува, С. В. Соколовского и др. IV. Методы строительной механики пространственных систем. Существует большое чцсло таких методов расчета арочных плотин: наряду с широкоиспользуе — мым методом «пробных нагрузок» применяются многочисленные модификации метода «арок — консолей», а также различные предложения по реализации решений теории тонких оболочек. Для перехода от уравнений теории упругости к расчетным уравнениям в этих методах используются некоторые гипотезы. Например, при построении уравнений теории тонких оболочек используются гипотезы о недеформируе — мости нормалей к срединной поверхности— так называемые гипотезы Кирхгофа — Лжва.. Для уравнений теории тонких оболочек работами В. В. Новожилова, Р. М. Финкелынтей — на, X. М. Муштари, В. М. Даревекого и других исследователей доказано, что погрешности гипотез Кирхгофа — Лява имеют порядок й]гмин, где й — толщина оболочки, а гмин — минимальный радиус кривизны срединной поверхности оболочки. Уравнения теории тонких оболочек могут использоваться при б//гмИн<С1 или хотя бы при /гминОД. По мнению ряда авторов (Ж. Ломбарди, Ф. Тёльке, Р. Пришку и др.), для расчета арочных плотин уравнения теории тонких оболочек могут быть использованы и при Г мин 0,3. В последнее время было предложено использовать для расчета арочных плотин теорию средних оболочек [137, 140]. В теории средних оболочек в отличие от теории тонких оболочек учитываются деформации сдвига (по аналогии с изгибно-сдвиговой теорией в строительной механике стержневых систем) и некоторые другие допущения. На основе исследований, проведенных X. М. Муштари, С. А. Амбарцумяном и другими авторами, погрешность этой теории оценивается величинами порядка мин. Следовательно, по этой теории можно рассчитывать значительно более широкий класс арочных плотин, чем по теории тонких оболочек. В работе [il40] на основе сопоставления уравнений метода («пробных нагрузок» и расчлененных уравнений теории средних оболочек показано, что эти методы близки по своим основным допущениям.