Статические исследования ГТС

Лабораторные статические исследования позволяют более точно, чем расчетные методы учесть влияние многих факторов, таких как пространственность и сложность формы плотин, анизотропность основания, поэтапность возведения.

Исследования выполняют на геометрически подобных моделях. При исследовании упругого характера поведения материала во всем диапазоне изменения нагрузок выполняют упругие модели.

При необходимости изучения НДС сооружений при нагрузках, отвечающих условиям трещинообразования проводятся на прочностных моделях.

Подобие модели обеспечивается наблюдением его сооружений при условий:

нормальное напряжение

относительные деформации

коэффициент Пуассона

Е – модуль упругости

Натурные значения можно выразить через модельные, то получим:

Уравнение 2 и 3 будут идентичны, если выполняется условие

Из индикатора подобия следует:

Г – критерий Гука, который должен быть одинаков для подобных явлений,

Р – нагрузка, действующая на площадку размером

Критерию Гука отвечает индикатор подобия:

Обычно задаются коэффициентами тогда:

Тогда нагрузка на модели должна отвечать следующему уравнению:

Для изготовления упругих моделей используют материалы, имеющие линейный характер деформативности при действие расчетных нагрузок: металл, гипс, пластмассы, резина и др.

Упругие модели из высокомодульных материалов (металл и пластмассы) требуют мощных загрузочных устройств стендов.

Исследования на низкомодульных моделях (резина и прочее) просты, наглядны, но имеют малую точность. Упругие модели чаще всего изготавливают из гипса и оргстекла.

Гипсовые модели имеют модуль упругости от 2000 до 6000 МПа в зависимости от водогипсового соотношения. Исследования проводят на стендах:

1 – насос 2 – манометр

3 – гидравлический домкрат 4 – шаровой шарнир

5 – штамп 6 – резиновая прокладка

7 – модель плотины 8 – анкеры

9 – ферма для крепления индикаторов 10 – модель основания

11 – рама стенда

12 – индикатор деформаций

13 – датчики

14 – тяги

15 – натяжное устройство