Учет пространственной работы гравитационной плотины

Учет пространственной работы гравитационной плотиныРасчеты прочности гравита — ЦИОННЫХ ПЛОТИН ведутся обычно ПО схеме ПЛО“ ской задачи путем выделения и рассмотрения элемента плотины единичной длины (плоское напряженное состояние и плоская деформация). Это справедливо, если дно долины в поперечном сечении горизонтально или если рассматривается элемент, выделенный в теле секции плотины (между конструктивными поперечными швами). Если же дно долины, как это обычно и бывает, поднимается к берегам, то поперечные сечения плотины будут иметь различную, все уменьшающуюся к берегам высоту. Поэтому соседние сечения будут иметь различные перемещения гребня плотины. На рис. 7.25 показан подобный пример: отклонения секций НН>КК>ММ. При отсутствии между секциями Я, /С, Ь и М швов в плотине появятся крутящие моменты (вокруг вертикальных осей) вследствие разных давлений воды на секции, и это приведет к некоторому улучшению работы плотины.

Отсутствие поперечных швов заставляет плотину работать как пространственная система, как некая вертикальная плита, заделанная на части ее контура (свободен только гребень) и работающая на сплошную горизонтальную нагрузку (гидростатическое давление). В этом случае горизонтальные отклонения гребня плотины будут меньше отклонений секций, отделенных друг от друга сквозными швами. Этот эффект равносилен тому, что в вертикальных сечениях гидростатическое давление будет выражаться не полной эпюрой АВС, а только частью ее АВС2. По длине плотины действующее давление АВС2 будет меняться, уменьшаясь к берегам вая С2С2) в соответствии с условиями изгиба плиты. Такие монолитные плотины носят название «бесшовных». Расчет «бесшовных» плотин аналогичен расчету арочных плотин как пространственных систем. В частности, может быть применен метод Г. Риттера — В. Скрыльникова, по которому плотина представляется в виде системы перекрестных стержней — балок и стоек, связанных равенством деформаций (перемещений) в местах пересечения вертикальных и горизонтальных стержней. Бесшовные плотины можно строить в сравнительно узких створах, когда они могут конкурировать с арочными или арочногравитационными плотинами в случае неблагоприятных для последних геологических условий. В период строительства бесшовная плотина имеет швы, однако перед постановкой плотны под напор швы в ней замоноличивают, притом при возможно низкой температуре воздуха, чтобы в зимнее время они не раскрылись.

Если нельзя гарантировать монолитность плотины «без швов» (например, при значительных колебаниях температуры воздуха на створе), то швы можно осуществить шарнирными, а именно «штрабными», вместо обычных — «плоских». Работа плотины со штрабными швами аналогична работе бесшовной плотины с той только разницей, что в швах передается не крутящий момент, а лишь поперечная сила в результате взаимного зацепления смежных секций. Это тоже дает эффект, однако меньший, чем в случае замоноличенных швов. На рис. 7.26,6 видно расчетное уменьшение эпюры гидростатического давления на плотину со штрабными швами АССи меньшее уменьшения АСС2\ в плотине с плоскими открытыми швами это уменьшеие равно нулю.