Арочная плотина

".ЗИМ ПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 54) АРОЧНАЯ 57) Изобрет ехническому зобретения ТИНА к гидроЦельномичплотины, имыканий ния 6 наотносит троительству повышение эк ости и на ентральна ности работь асть 1 арочнои т береговых пр ны отделена 2 продолжаю клонными ко от бетонной в пойменной ися до основа руктивными шв иты 5, устраи м з.п. ф-ль аемо изончасти ущел иг.5 - сечение В Изоб ческому и к аро Цель и ым плотинабретения и надежнос вышение эко"плотины в мичнос част стооА-А На фиг.1 показанароны нижнего бьефа;же, в плане; на фиг.на фиг.1; на фиг.4 отина фиг.2сечениеечение Бна СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ(71) Грузинский научно-исследовательский институт энергетики игидротехнических сооружений(56) Авторское свидетельство СССРВ 1335629, кл. Е 02 В 7/14, 1986,Гидротехнические сооружения.Справочник проектировщика/ Подред. В.П,Недриги. М.: Стройиздат,1983, с.324,ение относится к гидротехстроительству, в частнотальным конструктивным швом 7. Наклонные швы проведены по точкам,соответствующим нулевым точкам в эпюрах изгибающих моментов отдельных бесшарнирных поясов, при воздействии на сооружение гидротехнического дав- ления воды. Для обеспечения совместной работы центральной части 1 и береговых примыканий 2 арочной плотины наклонные швы между ними выполнены штрабными. При этом поверхности, по которым центральная часть 1 арочной плотины вступает в контакт с каждым из береговых примыканий 2, являются концентрическими цилиндрическими поверхностями.Для обеспече- С ния деформации нижней кромки центральной части 1 арочной плотины при одновременном восприятии ею консольных усилий, возникающих в этой части, горизонтальный шов 7 выполнен плоским, а арка и бетонные плиты 5 в основании 6 соедин между собои анкерами, которые в оре шва снаб жены компенсатором, 2 фиг 1; на ф -Ва фиг. 1Арочная плотина включает центральую часть 1 и береговые примыканиярасположенные между центральнойью 1 плотины и бортами 3 ущельяи отделяемые при помощи наклонныхонструктивных (деформационных)вов 4, которые пересекают плотинусю ее высоту. Кроме того, в составплотины входит бетонная плита 5, углубленная в основании 6 плотины иотделенная от центральной части арки плоским горизонтальным швом 7,который оснащен противофильтрационным элементом 8,Плотина работает следующим образом.Благодаря распорным усилиям, воз"никающим в центральной части 1 арочной плотины и береговых примыканиях,;разделенных конструктивными швами4, плотина работает как единое целое,передавая нагрузку от гидростатиче,ского давления воды на борта 3 ущелья и основание 6 плотины. При этомблагодаря наличию плоского горизонтального шва 7 между центральной частью 1 арочной плотины и плитой 5 восновании нижняя кромка центральнойчасти относительно свободно (насколь ко позволяют силы трения) деформи(руется, что обеспечивает более полную1 передачу распорных усилий, раэвиваемых в этой части, на береговые примыкания 2. Своместная работа центральной части 1 арочной плотины и ее береговых примыканий обеспечиваетсяблагодаря наличию между ними птрабных швов 4, проведенных по точкам,соответствующим нулевым точкам в эпюрах изгибающих моментов отдельныхбесшарнирных поясов, на которые мысленно разбивается арочная плотина,и имеющих цилиндрические (круговые)поверхности, Анкеры, устраиваемыемежду центральной частью 1 арочнойплотины и бетонной плитой 5, воспринимают консольные усилия, возникаю"щие в этой зоне. Наличие наклонныхшвов 4 в теле плотины придает большую гибкость конструкции, обеспечиваяее надежную работу при температурных воздействиях на сооружение и не"равномерных осадках основания, чтопроявляется в выравнивании напряже"ний в сечениях арки, уменьшении процента ее армированияулучшение напряженного состояния плотины позво-ляет уменьшить толщину арочной пло 50тины, в особенности в ее центральнойчасти,Например, при высоте арочной плотины цилиндрической конструкции32,0 м, радиусе верховой грани арки163 3 м, величине центрального углао2 Ы= 106 , длине арки по гребню115, 1 м и по основанию 17 м длина центральной части арки у гребня равна 42,75.м, у основания - 9,24 м. Для уменьшения жесткости плотины в целях смягчения влияния температурных и других воздействий на напряженное состояние сооружения, целесообразно несколькэ уменьшить толщину центральной части арки в сравнении с толщиной береговых примыканий, превращая, таким образом, цент. ральную часть арки в своеобразный компенсатор (ослабленную зону).Сравнение значений напряжений в ароч. ных плотинах разрезной и неразреэной конструкций при температурных воздействиях на сооружение (температура верхнего бьефа при наполненном водохранилище +4 С летом и зимой, температура воздуха +18 С летом, "9,2 С зимой, температура замыкания замка центральной части арки +4 С) показывает, что в контактной з оне плотины с основанием эти напряжения меняются незначительно в пределах 2"167, а в замке центральной части арки они уменьшаются на 17-1127. Такое значительное уменьшение максимальных значений напряжений позволяет снизить процент армирования плотины на 35-403 в среднем или же умень" шить толщину арки на 15-20, что значительно превосходит дополнитель" ные затраты, связанные с устройством конструктивных швов для разрезки тела плотины.Проведение траектории наклонныхконструктивных швов по нулевым точкам эпюры моментов в пролете арки,способствуя смягчению влияния температурных и аналогичных ему воздействий (усадка бетона и пр.) на напряженное состояние плотины, не снижает общую несущую способностьконструкций,В зонах с высокой сейсмичностью (свыше 7-8 баллов) предлагается соединение между собой анкеровкой концов центральной части и береговых примыканий плотины по всей длине наклонных конструктивных швов. Анкеры выполняются точечными на оси шарнира с тем, чтобы они не уничтожали подвижность соединяемых элементов, т.е. поворот вокруг оси шарнира без смещения в тангенциальном направлении к шарнируФ1. Арочная плотина, выполненная сФконструктивными швами, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности работы плотины, она снабжена бетонной плитой, при этом центральная часть плотины отделена от участков береговых примыканий продолжающимися до ее основания наклонными конструктивными швами штрабной конструкции, а бетонная плита заглублена в основание под центральной частью .плотины . и.отделена от нее горизонтальным плоским швом, причем наклонные швы проведены по точкам, соответствующим нулевым точкам в эпюрах изгибающих моментов отдельных бесшарнирных поясов, на которые разбивается плотина при действии на нее гидростатического давления воды. 3265462. Плотина по п.1,о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения совместной работы центральной5части и береговых примыканий плотины, наклонные штрабные швы междуними выполнены в виде контактирующихмежду собой концентрических цилиндрических поверхностей, расположенных на береговых примыканиях с однойстороны и на центральной части арочной плотины с другой. 3. Плотина по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения свободной деформации нижнейкромки центральной части арочной плотины при одновременном восприятииею возникающих в этой части консоль" 20 ных усилий, она соединена с бетонной плитой в основании анкерами, апоследние в створе шва снабжены компенсаторами.1532654 А-А г ректор О.Кравцова Редактор И бче Тираж 58 Подписно коми оскв ий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 оизводственно-издатель Заказ 8077/40ВНИИПИ Государственн1130 Составитель В.БайдаковТехред Л.Сердюкова о изобретения35, Раушская и открытиям при ГКНТ СССРб., д. 4/5