Физическое моделирование сейсмонапряженного состояния арочных плотин (при задании воздействия акселерограммой)

• Автор: Аськов, Валерий Леонидович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 226 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
1. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ СЕЙСМОНА ПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ АРОЧНЫХ ПЛОТИН НА ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ

1.1. Методы исследования сейсмонапряженного состояния арочных плотин .

1.2. Вопросы моделирования

1.3. Обзор методик и результатов экспериментальных исследований .

1.4. Цели и задачи исследований .

Краткие выводы

2. ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ АРОЧНЫХ ПЛОТИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК .

2.1. Построение вектора передаточных функций

2.2. Разложение в ряд по собственным формам колебаний .

2.3. Методика экспериментального определения динамических характеристик арочных плотин на моделях.
Краткие выводы .
3. ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ АРОЧНЫХ
ПЛОТИН
3.1. Основные соотношения теории моделирования .
3.2. Теоретические основы импульсного метода .
3.3. Обоснование параметров импульса
3.4. Методика экспериментальных исследований
3.4.1. Испытательные стенды .
3.4.2. Измерение параметров динамической
реакции модели
3.4.3. Обработка результатов эксперимента и
их подготовка к пересчету на ЭВМ
3.5. Оценка точности импульсного метода
Краткие выводы .
4. ИССЛЕДОВАНИЯ КРУПНОМАСШТАБНЫХ МОДЕЛЕЙ АРОЧНЫХ ПЛОТИН
4.1. Задачи исследований .
4.2. Алгоритм пересчета. Краткое описание программ
4.3. Спектральные характеристики некоторых типовые акселерограмм .
4.4. Физические модели. Масштабы моделирования
4.5. Испытания моделей
4.5.1. Результаты испытаний модели арочной плотины Ингури ГЭС .
4.5.2. Результаты испытаний модели арочногравитационной плотины СаяноШушенской
4.5.3. Результаты испытаний модели арочной
плотины Худони ГЭС .
Краткие выводы
5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Спектральные характеристики плотин .
5.1.1. Арочная плотина Ингури ГЭС
5.1.2. Арочногравитационная плотина СаяноШушенской ГЭС
5.1.3. Арочная плотина Худони ГЭС
5.2. Напряжения и ускорения в плотинах при заданных воздействиях .
5.2.1. Сейсмическая реакция арочной плотины Ингури ГЭС .
5.2.2. Сейсмическая реакция плотины СаяноШушенской ГЭС
5.2.3. Сейсмическая реакция плотины Худони ГЭС
5.3. О напряженном состоянии арочных плотин при суммарном действии нагрузок особого сочетания
5.4. Оценка экономической эффективности исследований
Краткие выводы .
ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Как расчетные, так и экспериментальные методы, направленные на изучение работы для "запредельного" состояния бетона ее конструкции, встречают значительные трудности. Развитию расчетных и экспериментальных методов способствуют натурные наблюдения. Результаты таких наблюдений позволяют оценить приемлимость расчетных и модельных схематизаций плотины, а такие дают информацию о сейсмологической обстановке в районах строящихся и действующих гидроузлов. Рассмотренные расчетные и экспериментальные (е том числе и натурные наблюдения) методы оценки сейсмонапряженного состояния плотин дополняют друг-друга, поэтому их нельзя рассматривать отдельно. Физические модели основываются на тех же допущениях, что и расчетные. Однако точность экспериментальных методов обычно ниже, чем расчетных, поэтому часто физические модели служат для апробации методов расчета. Это обосновывается тем, что физические модели, отвечающие принятой схематизации, не требуют дальнейших упрощений. Информация, полученная экспериментальными методами, служит также для идентификации динамических характеристик плотины: частот и форы собственных колебаний, параметров затухания по формам колебаний, передаточных функций. Это в конечном итоге способствует уточнению расчетных методов. Это не исключает их обособленного применения. Поэтому параллельно с расчетными методами разрабатываются комплексные расчетно-экспериментальные способы исследований, использующие эксперимент в качестве составной части. Модель в этом случае является средством для получения динамических характеристик. Один из таких методов рассмотрен в настоящей работе. Моделирование - эффективный способ исследования гидротехнических сооружений на моделях, широко используемые при этом физические модели являются по своей природе материальными объектами и характеризуются геометрическим подобием и соответствием математического описания явлений по отношению к натуре. Гносеологические функции таких моделей выполняют ванную роль в познании исследуемого объекта []. Моделированию посвящены работы многих авторов, непосредственно или косвенно связанными с проблемой сейсмостойкости гидросооружений. Достаточно сослаться на библиографическую информацию [, 0]по этой тематике за - гг. Такой интерес к моделированию, как средству решения задач сейсмостойкости гидросооружений объясняется прежде всего, наряду с важностью самой проблемы, простотой и возможностью более полного, по сравнению с расчетом, воспроизведения пространственной геометрии плотин. А А , тп. Здесь и в дальнейшем индексами "н" и "м" обозначены величины А , относящиеся к натуре и модели, Шд - масштаб величины А . С позиций физического моделирования соотношение (1. А , связанными с А преобразованием (1. А и, соответственно,величинами А , не все значения масштабов произвольны и должны быть связаны условиями подобия. Эти условия можно определить методом анализа размерностей или методом анализа уравнений |, ^. Метод анализа размерностей применяется в случаях, когда неизвестны уравнения связи величин А внутри систем. Тогда на основании размерностей этих величин можно составить, согласно ЗГ -теореме Букенгема, определенное количество безразмерных произведений (критериев подобия) ? Анализ размерностей реализует только, так называемое, простое подобие (безразмерные величины натуры и модели должны быть равны;. Для количественной оценки исследуемых величин применяется метод анализа уравнений. Соотношения для масштабов в этом случае получаются из рассмотрения условий, при которых уравнения для модели остаются теми. Под уравнениями здесь подразумевается полная система уравнений с начальными и граничными условиями. Для линейно-упругих схематизаций такая задача описывается системой дифференциальных уравнений динамической теории упругости, например, в форме Ляме или совокупности уравнений равновесия, связи деформаций с перемещениями и состояния [, 4]. В (1. В , V - константы материала (модуль упругости и коэффициент Пуассона), 1 и ? Система уравнений (1. Применим к входящим в эту оиотему величинам преобразования подобия (1.