РАСЧЕТ АРОЧНЫХ ПЛОТИН ПО МЕТОДУ НЕЗАВИСИМЫХ АРОК
Как указано в п. 10.2, в данном методе принимается, что вся нагрузка, действующая на плотину в горизонтальном направлении, полностью воспринимается отдельно независимо работающими арками.
Для случая тонких арок с жестко защемленными пятами расчет напряжений может быть выполнен по методу строительной механики, подробно изложенному в разделе многоарочных плотин (см. п. 9.6). При расчете толстых арок можно пользоваться решением, представленным в виде графиков, в котором учитываются поперечные силы и распределение нормальных напряжений по гиперболическому закону.
Расчет круговых арок на действие гидростатической нагрузки и температурного воздействия по методу теории упругости выполнен Н.Т. Мелещенко и А.Л. Можевитиновым; для облегчения расчетов предложены графики[76].
В указанных методах расчета рассматриваются арки с жестко защемленными пятами. Учет упругости основания при расчете арок может быть выполнен по методике, изложенной в п. 10.2, а также по схеме, предложенной Л.Б. Гримзе, или с использованием таблиц Р. Льеранса [15].
Расчет круговых и некруговых арок постоянной и переменной толщины в настоящее время производится по составленным программам для ЭВМ, широко используемым в проектных организациях.
Расчет с учетом образования «вторичной» арки. В приведенных выше методах расчета определяют напряжения в предположении упругой работы арок. Анализ напряженного состояния арочных элементов плотины показывает (см. п. 9.6), что для толстых арок при относительно небольших центральных углах в пяте на верховой грани и в ключе на низовой грани могут возникнуть значительные растягивающие напряжения. В случае образования трещин в указанных зонах и выключения бетона из работы на растяжение образуется так называемая «вторичная» арка (ось 2 на рис. 10.14, а), которая и воспринимает действующую на нее нагрузку. Расчет «вторичной» арки производится с учетом перераспределения напряжений в сечении арки (рис. 10.14, б, в). Появление растягивающих напряжений в арочных элементах не приводит к их разрушению при условии, что максимальные сжимающие напряжения во вторичной арке не будут превосходить допускаемых значений. Образование вторичных” арок является одной из причин, объясняющих работоспособность арочных плотин при значительных перегрузках. В то же время является очевидным назначение такого очертания оси арок, которое приближалось бы к оси давления, т.е. безмоментному очертанию. Этим объясняется в ряде случаев применение арок с некруговым очертанием оси, двухшарнирных арок со швом по контуру опирания плотины.
