Температурный режим бетонного забоя каменно-набросной плотины при заполнении пласта

Автор: Саинов Михаил Петрович, Нгуен Чонг Чук

Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy

Статья в выпуске: 6 (91), 2020 года.

Бесплатный доступ

Введение. В последнее время стал актуальным вопрос исследования термонапряженного состояния бетонных забоев каменно-набросных плотин. Это связано с тем, что напряжения от теплового воздействия могут быть одной из причин, вызывающих образование трещин на поверхности бетона. В данной работе исследуется характер теплового воздействия, которому подвергается забой при заполнении резервуара. Материалы и методы. Изучен нестационарный температурный режим фрагмента плотинного сооружения с бетонным торцом при контакте с холодной водой. Было рассмотрено два случая: быстрое наполнение водохранилища и водохранилище со скоростью подъема воды 1 м в сутки. Исследование проводилось методом численного моделирования с помощью коммерческого программного комплекса ANSYS и авторской компьютерной программы. Было показано, что для получения адекватных результатов конечно-элементная модель должна быть детализирована. Полученные результаты. Анализ показал, что после заполнения водохранилища температурный режим забоя устанавливается на длительный срок, около месяца. При скорости подъема уровня воды в водохранилище на 1 м / сут температурный режим забоя формируется в течение более длительного времени, чем при быстром заполнении водохранилища. Температурный режим лица в первые три дня меняется более интенсивно. В течение этого промежутка времени лицо подвергается высокому температурному градиенту. Вывод. Температурный режим забоя при изменении уровня воды в водохранилище, характеризующийся высоким градиентом температуры в течение нескольких дней, свидетельствует о неблагоприятном тепловом эффекте, так как он приводит к изгибным деформациям забоя. При анализе напряженно-деформированного состояния бетонного забоя целесообразно учитывать тепловой эффект, характеризующийся изменением температуры не по всей толщине забоя, а только в части, ближайшей к входной поверхности.

Еще

Каменно-бетонная плотина, температурный режим, заполнение резервуара, термонапряженное состояние, температурный градиент

Короткий адрес: https://readera.org/143172551

IDR: 143172551   |   DOI: 10.18720/CUBS.91.6

Список литературы Температурный режим бетонного забоя каменно-набросной плотины при заполнении пласта

  • Ginzburg S.M., Korsakova L.V., Pavlenko N.V. Raschetnye issledovaniya termonapryazhennogo sostoyaniya plotin iz ukatannogo betona Computational studies of the thermally stressed state of rolled concrete dams [Computational studies of the thermally stressed state of rolled concrete dams]. Izvestiya Vserossijskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta gidrotekhniki im. B.E. Vedeneeva [News of the All-Russian Scientific Research Institute of Hydraulic Engineering named after B.E. Vedeneeva]. 2007. 248. Pp.86-93.
  • Ginzburg S.M., Voznesenskaya N.V. Osobennosti temperaturnogo rezhima i NDS plotiny iz ukatannogo betona v stroitel'nyj period [Features of the temperature regime and stress-strain state of the dam made of rolled concrete during the construction period]. Izvestiya Vserossijskogo nauchno- issledovatel'skogo instituta gidrotekhniki im. B.E. Vedeneeva [News of the All-Russian Scientific Research Institute of Hydraulic Engineering named after B.E. Vedeneeva]. 2010. 260. Pp.20-28.
  • Kuzmanovic, V., Savic, L., Mladenovic, N. Thermal-stress behaviour of RCC gravity dams. FME Transactions. 2015. 43(1). Pp. 30-34. DOI: 10.5937/fmet1501030K
  • Benchara, A., Taleb, A. Thermal behavior of roller-compacted-concrete gravity dams. International Review of Civil Engineering. 2016. 7(3). Pp.63-67. DOI: 10.15866/irece.v7i3.9639
  • Aniskin N.A., CHyk N.CH. Termonapryazhennoe sostoyanie betonnoj plotiny iz ukatannogo betona v processe vozvedeniya vo V'etname [Thermal stress state of a concrete dam made of rolled concrete during construction in Vietnam]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and civil construction]. 2018. 1. Pp.57-61.
  • Aniskin N.A., Shajtanov A.M. Ocenka temperaturnogo vozdejstviya na napryazhyonno- deformirovannoe sostoyanie betonnoj gravitacionnoj plotiny [Assessment of the temperature effect on the stress-strain state of a concrete gravity dam]. Gidrotekhnicheskoe stroitel'stvo [Hydraulic Engineering]. 2020. 1. Pp.43-49.
  • Aniskin, N., Nguyen Trong, C. The thermal stress of roller-compacted concrete dams during construction. MATEC Web of Conferences. 2018. 196, 04059.
  • Aniskin, N.A., Nguyen Trong, C. Mathematical model of temperature regime and thermal stress state of roller-compacted concrete gravity dam. Journal of Physics: Conference Series. 2020. 1425(1), 012051.
  • Ma, H., Chi, F. Technical progress on researches for the safety of high concrete-faced rockfill dams. Engineering. 2016. 2. Pp.332-339
  • Sainov, M., Yurieva, E. Structures of concrete faced rockfill dams in historical retrospective. Construction of Unique Buildings and Structures. 2018. 9(72). Pp.46-60.
  • DOI: 10.18720/CUBS.72.3
  • Sainov, M, Zatonskikh, M. Structural cracks initiation in reinforced concrete faces of rockfill dams. Construction of Unique Buildings and Structures. 2018. 10(73). Pp.16-27.
  • DOI: 10.18720/CUBS.73.2
  • Mai, J.,Sun, L., Research on causes of fractures of concrete plates faced on Xibeikou rock-fill dam. Journal Water Resource and Hydropower Engineering. 1999. No.5. Pp.32-34
  • Qin X., Gu, C., Shao, C., Chen Y., Vallejo, L., Zhao, E. Safety evaluation with observational data and numerical analysis of Langyashan reinforced concrete face rockfill dam. Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2020.
  • DOI: 10.1007/s10064-020-01790-2
  • Wang, Z., Liu, S., Vallejo, L., Wang, L. Numerical analysis of the causes of face slab cracks in Gongboxia rockfill dam. Engineering Geology. 2014. No.181. Pp.224-232.
  • DOI: 10.1016/j.enggeo.2014.07.019
  • Mai, J., Sun L. Research on Causes of Fractures of Concrete Plates Faced on Xibeikou Rock-fill Dam // Water Resource and Hydropower Engineering. 1999. 05
  • Zheng, D., Cheng, L., Xu, Y. Evaluate the impact of cold wave on face slab cracking using fuzzy finite element method. Mathematical Problems in Engineering. 2013, 820267.
  • DOI: 10.1155/2013/820267
  • Yanlong, L., Shouyi, L., Yang, Y., Xing, T. Temperature stress and surface insulation measures of concrete face slabs during cold wave period. International Journal of Civil Engineering. Transaction A: Civil Engineering. 2015. 13. 4A. Pp.501-507.
  • DOI: 10.22068/IJCE.13.4.501
  • Zheng, X., Zhao, E., Shao, C. Cause and Stability Analysis of Cracks in Concrete Slab of Rockfill Dam under High Temperature Difference Condition. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2019. 304. 052075.
  • DOI: 10.1088/1755-1315/304/5/052075
  • Wang, R., Wang, R., Chen, Y. Research on thermal stress of concrete slabs of rockfill dam under condition of cold wave attack. Journal of Hydroelectric Engineering. 2004. vol.23, no.6, pp.45-49.
  • DOI: 10.1016/j.enggeo.2014.07.019
  • Wang, Z., Liu, S., Vallejo, L., Wang, L. Numerical analysis of the causes of face slab cracks in Gongboxia rockfill dam. Engineering Geology. 2014. 181.
  • DOI: 10.1016/j.enggeo.2014.07.019
  • Yu, M., Wang, R., Temperature stress research on the face plate of the Gongboxia concrete-faced rock-fill dam // Water Resource and Hydropower Engineering. 2004. 35. Pp.54-58.
  • Sainov M.P. Vliyanie izmeneniya temperatury na napryazhyonno-deformirovannoe sostoyanie zhelezobetonnogo ekrana kamenno-nabrosnoj plotiny [Impact of temperature change on the stress- strain state of the reinforced concrete face of a rockfill dam]. Privolzhskij nauchnyj zhurnal [Volga River scientific journal]. 2016. 4(40). Pp.79-85.
  • Sainov M.P., Kotov F.V., Volkov D.V. Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie massivnogo negruntovogo dvuhslojnogo ekrana kamenno-nabrosnoj plotiny pri temperaturnom vozdejstvii [Stress- strain state of a massive non-soil two-layer screen of a rock fill dam under temperature exposure]. Privolzhskij nauchnyj zhurnal [Volga River scientific journal]. 2018. 2(46). Pp.84-90.
  • Sainov M.P. Temperaturnyj rezhim betonnogo ekrana kamenno-nabrosnoj plotiny []. V sbornike: Vysshaya shkola: nauchnye issledovaniya sbornik nauchnyh statej po itogam rab Temperature range of the concrete face of the rockfill dam oty Mezhvuzovskogo nauchnogo kongressa [Higher school: scientific research collection of scientific articles on the results of the work of the Interuniversity scientific congress]. Moscow. 2020. Pp.140-145.
  • He, X., Wang, Z., He, Q. Cause analysis of face cracking of a CFRD during construction period in cold regions. Advances in Science and Technology of Water Resources. 2019. 39(3). Pp.68-74.
  • DOI: 10.3880/j.issn.10067647.2019.03.012
Еще
Статья научная