SU1074949A1

SU1074949A1 - Dam of locally available materials

Info

Publication number: SU1074949A1
Application number: SU823526267A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Ландау
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-02-23

Description

Изобретение относитс к гидротехническому строительству и может быть использовано при проектировании и строительстве плотин из местных материалов в сейсмических районах . .The invention relates to hydraulic construction and can be used in the design and construction of dams from local materials in seismic areas. .

Известны плотины из местных материалов , упорные призмы которых содержат по русно размещенные армирующие элементы 1 .Dams made of local materials are known, the stop prisms of which contain regularly installed reinforcing elements 1.

Недостатком этих плотин вл етс низка сейсмическа устойчивость.The disadvantage of these dams is low seismic stability.

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс плотина из местных материалов , включающа боковые призмы с параллельно расположенными в них по высоте железобетонными фермами, концы которых закреплены в скальных бортах 2 .Closest to the proposed is a dam of local materials, including lateral prisms with parallel-mounted reinforced concrete trusses arranged parallel to them in height, the ends of which are fixed in rocky sides 2.

При действии сейсмических нагрузок грунт упорных призм. Наход сь в ограниченном пространстве между фермами, не может подвергатьс существенным горизонтальным деформаци м лишь до тех пор, пока не будет превышен предел прочности на раст жение самих железобетонных ферм, в которых раст гивающие усили воспринимаютс арматурой. Дл обеспечени устойчивости сооружени при значительных сейсгфгческих нагрузках увеличивают содержание арматуры ферм, что приводит к перерасходу металла, увеличению стоимости coopy жени . Кроме того, расположение ферм параллельно друг другу по высоте упорных призм и параллельно продольной оси в плане при сейсмических воздействи х приводит, к тому что скорости распространени упругих волн в армирующих элементах упорных призм характерируютс близкими собственными частотами, что может вызвать возникновение резонансного режима колебаний в целом, в результате чего может произойти разрушение плотины.Under the action of seismic loads soil resistant prisms. Being in a limited space between trusses, it cannot undergo significant horizontal deformations until the tensile strength of the reinforced concrete trunks themselves, in which tensile forces are perceived by reinforcement, is exceeded. To ensure the stability of the structure with significant seismic loads, the reinforcement content of the trusses is increased, which leads to metal overspending, and an increase in the cost of co-fermentation. In addition, the arrangement of trusses parallel to each other along the height of the stop prisms and parallel to the longitudinal axis in terms of seismic effects leads to the fact that the propagation speeds of elastic waves in the reinforcing elements of the stop prisms are characterized by similar eigenfrequencies, which can cause a resonant oscillation mode in general , as a result of which dam failure can occur.

Целью изобретени вл етс повышение сейсмостойкости плотины и снижение металлоемкости ферм.The aim of the invention is to increase the seismic resistance of the dam and reduce the metal intensity of the trusses.

Поставленна цель достигаетс тем, что фермы вьтолнены в плане арочного очертани , выпуклость которого ориентирована в сторону продолной оси плотины, причем фермы выполнены из отдельных частей с концами, расположенными по радиусу арочного очертани и снабженными гибкими св з ми , соедин ющими части между собой , а радиусы арочного очертайи железобетонных ферм уменьшаютс от гребн к основанию плотины,The goal is achieved by the fact that the trusses are made in terms of an arched outline, the convexity of which is oriented towards the distant axis of the dam, and the trusses are made of separate parts with ends arranged along the radius of the arched outline and provided with flexible connections connecting the parts to each other, and the radii of the arched contour of reinforced concrete trusses are reduced from the ridge to the base of the dam,

На фиг. 1 изображена плотина из местных материалов, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг ЛFIG. 1 shows a dam of local materials, a cross-section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. L

Сейсмостойка плотина из местных материалов включает дро 1, верховуEarthquake dam made of local materials includes a draw 1, upper

упорную призму 2 и низовую упорную призму 3 с армирую1-;ими элементами в виде железобетонных ферм 4, выполненных арочными в плане и выпуклостью своей ориентированных к продольной оси плотины. Фермы 4 по длине плотины разделены радиальными швами 5 на гибко соединенные между собой части 6, Радиусы арочного очертани ферм 4 уменьшаютс от гребн к основанию плотины.resistant prism 2 and downstream resistant prism 3 with reinforced; 1; they are elements in the form of reinforced concrete trusses 4, arched in plan and convexity oriented towards the longitudinal axis of the dam. The farms 4 along the length of the dam are divided by radial seams 5 into parts 6 flexibly interconnected. The radii of the arched outline of the trusses 4 are reduced from the ridge to the base of the dam.

Плотина Из местных материалов работает следующим образом.Dam Of local materials works as follows.

При сейсмических воздействи х инерционные силы, накладыва сь на статические нагрузки от собственного веса грунта, стрем тс вызвать остаточные перемещени грунта, которые могут привести к потере устойчивости упорных призм 2 и 3„ Армирующие элементы в виде ферм 4 преп тствуют перемещению грунта, обеспечивают перераспределение напр жений и перемещений по длине и высоте плотины . При этом вызванные сейсмическими воздействи ми скорости распространени упругих волн колебани ферм 4, благодар их выполнению арочными в плане и с учетом уменьшени их радиусов от к основанию , будут иметь различные собственные частоты, что преп тствует возникновению резонансного ре}:сима колебаний всей плотины. Армирующие железобетонные элементы в виде ферм 4 арочного очертани в плане, выпуклостью ориентированные к продольной оси плотины и заделанные в скальные борта , обеспечивают при сейсмр ческих воздействи х перераспределение сдвигающей нагрузки с центральной русловой части плотины на более, устойчивые бортовые участки и дополнительно на скальные борта.Under seismic effects, inertial forces, superimposed on static loads from the ground's own weight, tend to cause residual soil movements, which can lead to loss of stability of resistant prisms 2 and 3. Reinforcing elements in the form of trusses 4 prevent soil movement, provide redistribution of pressure movements and along the length and height of the dam. In this case, oscillations of trusses 4 caused by seismic effects of the propagation speed of elastic waves, due to their arching in plan and taking into account the reduction of their radii from to the base, will have different eigenfrequencies, which prevents the occurrence of resonant oscillations of the entire dam. Reinforced reinforced concrete elements in the form of trusses 4 with arched outlines in plan, convexity oriented to the longitudinal axis of the dam and embedded in rocky boards, provide for seismic influences redistribution of the shear load from the central channel of the dam to more stable side sections and additionally to rocky boards.

Под воздействием сейсмических нагрузок вдоль ущель (например, в сторону нижнего бьефа) в фермах 4 в низовой призме 3 радиальные швы 5 меходу гибко соединенншли участками б закрываютс , после чего в элементах 4 возникают распорные с шмающке усили , воспринимаемые в основном бетоном, благодар чему возможно резкое сокращение содержани арматуры в элементах 4, Кроме того., сжимающие усили передаютс через заделку на скальные борта, причем направлены вглубь скальных бортов, Под воздействием сейсмических нагрузок , направленных в сторону верхнего 7 бьефа, аналогично работают фермы 4 в верховой призме 2, При уменьшении радиусов ферг-ш 4 от гребн к основанию улучшаетс их напр женное состо ние благодар увеличению сжимающих усилий,За счет разделени ферглы 4 радиальными швами 5 на отдельные гибк св занные между собой участки б обеспечиваютс с одной сторонь их . неравномерные по длине осадки и перемещени совместно с грунтом верховой 2 и низовой 3 упорных призм, с другой стороны - передача сжимающих усилий при соответствующих сейсмических воздействи х. Лрочное очертание ферм 4 сЪздает увеличенную поверхность контура армирующих элементов , что обеспечивает последним необходимую св зь с грунтом призм 2 и 3 плотины и совместную работу в сооружении.Under the influence of seismic loads along the gorge (for example, downstream) in farms 4 in downstream prism 3, radial joints 5 are flexibly connected by sections b to close, after which spacing forces appear in the elements 4, which are mainly perceived by concrete, which makes it possible a sharp reduction in the content of reinforcement in the elements 4, in addition., compressive forces are transmitted through embedment to the rock walls, and directed deep into the rock walls, under the influence of seismic loads directed in the direction of The top 7 pool, the trusses 4 in the upper prism 2 work similarly. When reducing the radii of the trg-sh 4 from the ridge to the base, their stress state improves due to an increase in compressive forces. Due to the separation of the fergle 4 by radial seams 5 into individual flexibly interconnected areas b are provided on one side thereof. uneven along the length of the precipitation and movement together with the soil of the upper 2 and lower 3 persistent prisms, on the other hand, the transmission of compressive forces under corresponding seismic influences. The outline of the trusses 4 produces an enlarged surface of the contour of the reinforcing elements, which provides the latter with the necessary connection with the soil of prisms 2 and 3 of the dam and joint work in the structure.

Таким образом, в предлагаемой конструкции при сейсмических воздействи х улучшаютс услови совместной работы упорных призм и армирующих элементов, обеспечиваетс передача части нагрузки вглубь скальных бортов, резко сокращаетс армирование элементов, практически исключаетс возможность возникновени резонансных колебаний плотины.Thus, in the proposed design, under seismic effects, conditions for joint work of resistive prisms and reinforcing elements are improved, part of the load is transferred deep into the rocky sides, the reinforcement of elements is drastically reduced, and the possibility of resonant vibrations of the dam is virtually eliminated.

Технический эффект от использовани изобретени выражаетс в повышении сейсмостойкости плотины из The technical effect of the use of the invention is expressed in enhancing the seismic resistance of a dam from

0 местных материалов, предотвращении их -аварий при землетр сени х, сокращении металлоемкости армирующих элементов, Экономический эффект может быть оценен в каждом конкрет5 ном случае в зависимости от величины сейсмических нагрузок, конструктивных особенностей и размеров со оружени .0 local materials, preventing their accident in case of earthquakes, reducing the metal consumption of reinforcing elements, the economic effect can be estimated in each specific case depending on the magnitude of seismic loads, design features and dimensions of the structure.

Claims

WEIR FROM LOCAL MATERIALS, containing lateral prisms with reinforced concrete trusses parallel to them in height, the ends of which are fixed in the rock sides, characterized in that, in order to increase the seismic resistance of the dam and reduce the metal intensity of the trusses, the latter are made in an arched outline,, the convexity of which is oriented towards the longitudinal axis of the Dam, and the trusses are made of separate parts with ends located along the radius of the arched shape and equipped with flexible connections connecting the parts between du, and the radii of the arched outline of reinforced concrete trusses decrease from the crest to the base of the dam.

Fig 2