Постановка задачи

Постановка задачиТемпературные напряжения, возникающие в элементах бетонных гидротехнических сооружений от изменения температуры наружной среды в эксплуатационный период, по своей величине в ряде случаев могут превосходить предел прочности бетона на растяжение и являться причиной образования трещин. Решение задачи о напряженном состоянии сооружения в общем виде для объемных (трехмерных) тел связано со значительными математическими трудностями. Однако многие конструкции Гидротехнических сооружений могут рассматриваться в виде плит, стенок и арок, для которых справедлива плоская задача теории упругости с одномерным характером распределения температур. С некоторым приближением одномерная температурная задача может приниматься и для массивных сооружений (плотин) при рассмотрении проникания температурных изменений в глубь конструкции. При подобной постановке задачи представляется возможным предложить довольно простые зависимости, позволяющие проследить за развитием термонапряженного состояния сооружения от изменения температуры наружной среды. Термический режим плотин в эксплуатационный период зависит от изменений температуры наружного воздуха и воды в водохранилище. Изменения температуры наружного воздуха, как указывалось в § 18, с достаточной для практических расчетов точностью представляются суммой годовых, месячных (либо декадных) и суточных (колебаний; изменения температуры воды в водохранилище в качестве первого приближения для замерзающих водоемов и достаточно точно для незамерзающих водоемов представляются годовыми колебаниями (суточные и месячные колебания вследствие быстрого их затухания по глубине водохранилища обычно в «расчетах не учитываются). Колебания температуры наружной среды происходят относительно средних значений температуры, например среднегодовых, которые для рассматриваемого периода принимаются постоянными. В общем случае средние значения температуры наружной среды по обеим сторонам конструкции могут быть неодинаковыми, например среднегодовая температура воды в водохранилище может существенно отличаться от среднегодовой температуры наружного воздуха. При решении температурной задачи обычно отыскивается распределение температуры в сечении элемента отдельно от действия средних постоянных значений температуры наружной среды — из рассмотрения стационарного процесса, и от колебаний температуры— из рассмотрения нестационарного процесса. Полученные решения суммируются. Для конкретного решения температурной задачи задаются граничные условия — значения температуры на границах тела и начальные условия — распределение температуры в сечении сооружения в начальный момент времени т=0.