ReSearch
{{ mc.sd.lang | uppercase }}
Termičko-naponska analiza gravitacionih betonskih brana koje se grade metodom blokova
Mirković, Uroš
U okviru ove disertacije izvršena je dugotrajna fazna termičko-naponska analiza gravitacione betonske brane koja se gradi metodom blokova. Korišćen je prostorno-vremenski numerički model koji se sastoji od jedne neprelivne lamele brane i pripadajuće stenske mase. Za usvojene dimenzije blokova, uz čiju primenu se vrši betoniranje, i redosled i dinamiku betoniranja ovih blokova, izvršena je termičko - naponska analiza pri čemu se u obzir uzimaju: termička i mehanička svojstva materijala, proces hidratacije cementa, početni i granični uslovi uslovljeni betoniranjem po blokovima i odgovarajuća opterećenja. Termička analiza uzima u obzir vremenski zavisan i nelinearan proces oslobađanja toplote hidratacije cementa. Analiza naponskog stanja razmatra uticaj dužine lamele kao i uticaj konturnog uslova na mestu dilatacione razdelnice koja ne prihvata zatezanje („no tension joint“) na napone zatezanja u konstrukciji. Analize obuhvataju period izgradnje, punjenja akumulacije i eksploatacije u ukupnom trajanju od oko pet godina. Verifikacija proračuna izvršena je poređenjem amplituda proračunskih temperatura u karakterističnim čvorovima lamele brane, kod kojih je izražen uticaj ambijantalne temperature, sa analitičkim vrednostima pojednostavljene metode drugih autora. Analiza uticaja dužine lamele na termičke napone zatezanja sprovedena je za četiri izabrane dužine lamele. Razvijeni modeli uzimaju u obzir sopstvenu težinu konstrukcije i sve relevantne termičke procese kao i odgovarajuće termičke i naponsko-deformacijske konturne uslove. Sa druge strane, modeli ne razmatraju dejstva koja bi poremetila realnu sliku čisto termičkih napona zatezanja (hidrostatički pritisak i sile od uzgona). Kao rezultat, prikazana su naponska stanja u odgovarajućim vertikalnim i horizontalnim presecima, zone u srednjoj ravni u kojima je prekoračena čvrstoća betona na zatezanje u pravcu ose brane, dijagrami napona u karakterističnim tačkama, kao i dijagrami promena maksimalnih vrednosti napona zatezanja u srednjoj ravni lamele za karakteristične faze izgradnje i eksploatacije. Analiza uticaja konturnog uslova na mestu dilatacione razdelnice na napone zatezanja sprovedena je za jednu izabranu dužinu lamele uz parametrizaciju pomeranja potrebnog za aktiviranje zadatog konturnog uslova. Opseg vrednosti navedenog graničnog pomeranja izabran je iskustveno, razmatrajući i merenja sa sličnog objekta. Unutar izabranog opsega izvršena je parametrizacija aktiviranja konturnog uslova sa korakom od 1,0 mm. Razvijeni modeli, za razliku od modela koji analiziraju uticaj dužine lamele na termičke napone zatezanja, uzimaju u obzir sopstvenu težinu konstrukcije, sve relevantne termičke procese ali i skupljanje betona (koje je uvedeno u model preko nominalne veličine karakterističnog bloka lamele), hidrostatički pritisak i sile od uzgona kao i odgovarajuće termičke i naponsko-deformacijske konturne uslove. Kao rezultat, prikazana su naponska stanja u odgovarajućim vertikalnim i horizontalnim presecima, zone u srednjoj ravni u kojima je prekoračena čvrstoća betona na zatezanje u pravcu ose brane, dijagrami napona u karakterističnim tačkama kao i dijagrami promena maksimalnih vrednosti napona zatezanja u srednjoj ravni lamele za karakteristične faze izgradnje i eksploatacije. Istraživanje u okviru ove disertacije je značajno jer će se steći detaljniji uvid u termičko-naponsko ponašanje gravitacionih betonskih brana koje se grade metodom blokova, a naročito: pokazati značaj izbora optimalne dužine lamele i modeliranja realnog konturnog uslova na mestu dilatacione razdelnice koja, prema svojoj prirodi, nije u stanju da prihvati sile zatezanja između susednih lamela konstrukcije.
srpski
2025
© All rights reserved
dugotrajna fazna termičko-naponska analiza; gravitaciona betonska brana; temperaturno polje; naponi zatezanja; dimenzije blokova; dužina lamele; dilataciona razdelnica