Влияние омоноличивания межстолбчатых швов на напряженно-деформированное состояние бетонной плотины Богучанской ГЭС при наполнении водохранилища Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 627.8.04 DOI: 10.22227/1997-0935.2018.9.1133-1142

Влияние омоноличивания межстолбчатых швов на напряженно-деформированное состояние бетонной плотины Богучанской ГЭС при наполнении водохранилища

И.В. Баклыков

АО «Институт Гидропроект», 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 2

АННОТАЦИЯ: монолитность бетонных гравитационных плотин является одной из важных особенностей их строительства. Как показывают натурные наблюдения, практически все бетонные плотины в той или иной мере имеют трещины, при этом успешная эксплуатация гравитационных плотин при наличии большого количества трещин свидетельствует о больших запасах их прочности. В результате возведения бетонной плотины методом столбчатой разрезки технологически предусматривается строительный межстолбчатый шов. Статическая работа столбов в данной схеме возведения получается не монолитная, создание монолитности бетонных столбов в момент наполнения водохранилища выполняется путем цементации данных швов и в этом случае плотину можно считать массивным омо-ноличенным сооружением. Для наилучшей передачи усилий между столбами, а также последующего качественного омоноличивания указанных швов, в них делается так называемое штрабное зацепление. Рассматривается вопрос влияния омоноличивания межстолбчатых швов со штрабами на напряженно-деформированное состояние (НДС) бетонной плотины при наполнении водохранилища. Для определения НДС учитываются основные нагрузки и воздействия: собственный вес бетона, гидростатическое давление, противофильтрационное давление, а также сезонное изменение температуры. Для расчетов была выбрана характерная секция бетонной плотины Богучанской ГЭС. Анализ натурных наблюдений за раскрытием швов бетонной плотины Богучанской ГЭС показал, что проведенная ^ ® первичная цементация не в полной мере позволила сделать плотину монолитной. Таким образом часть шва, выхо- ш с дящая на низовую грань плотины, подвергалась знакопеременным температурам окружающего воздуха с достаточно з Н широкой амплитудой. В связи с этим появился и периодический характер состояния швов закрытие — раскрытие. 5? 5 Расчеты, выполненные в рамках данного исследования, подтвердили сезонный характер работы швов, что позво- М М лило проконтролировать НДС бетонных столбов при неполной цементации и дать рекомендации по дальнейшему О Щ омоноличиванию межсекционных швов. и О

Материалы и методы: анализ НДС, полученного методом конечных элементов. . ^

Результат: изучено поведение бетонных столбов гравитационной плотины с учетом неполного омоноличивания г межстолбчатых швов путем расчета нестационарной задачи теплопроводности с последующим определением НДС С бетонных столбов. Определены сезонные места раскрытия межстолбчатых швов и выявлена их неравномерность $ _ раскрытия по высоте шва. П $

Выводы: практическое применение использованных методов учета реальной конфигурации штрабных швов вы- <а 2 полненных расчетов позволяет более точно определить напряженно-деформированное состояние бетонных столбов о 9 плотины, а также влияние омоноличивания на НДС. М 7

с 9

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: расчеты напряженно-деформированного состояния, бетонная плотина, межстолбчатые о 3

2 (

concrete dam during the filling water reservoir of Boguchan HPP

JSC "Institute Hydroproject", 2 Volokolamskoe shosse, Moscow, 125993, Russian Federation

швы, омоноличивание швов, наполнение водохранилища

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Баклыков И.В. Влияние омоноличивания межстолбчатых швов на напряженно-деформированное состояние бетонной плотины Богучанской ГЭС при наполнении водохранилища // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. U — Вып. 9 (120). С. 1133-1142. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.9.1133-1142 2. $

r Z

The influence of grouting contraction joints on the stress-strain state CC 66

2 О

—

Igor V. Baklykov e e

CD

ABSTRACT: the monolithic of concrete gravity dams is one of the important features of their construction. As shown by < ^ field observations, almost all concrete dams have cracks in one way or another, and the successful operation of gravity dams U ° in the presence of a large number of cracks indicates large reserves of their strength. As a result of the erection of a concrete g 2 dam by the method of column cutting, a structural joints is technologically provided for. The static work of the column in this q 3 construction scheme is not monolithic, the creation of monolithic concrete columns at the time of filling the reservoir is carried 3 ^ out by cementing these joints and in this case the dam can be considered a massive unified structure. For the best transfer 2 j of forces between the columns, as well as the subsequent qualitative unification of the said joints,

them. In the present paper, the effect of cementing of joints with keys on the stress-strain state of a concrete dam during the c o filling of a reservoir is considered. To determine the stress-strain state, the main loads and impacts are taken into account: own weight of concrete, hydrostatic pressure, filtration pressure, and seasonal temperature variation. For calculations, a typical section of the concrete dam of the Boguchanskaya HPP was selected. Analysis of field data for the opening of the joints of the concrete dam at the Boguchanskaya HPP showed that the conducted primary cementing did not fully allow

® Я p p

О О

00 00

© И.В. Баклыков, 2018

1133

the dam to be made monolithic. Thus, part of the joints, which emerges on the bottom face of the dam, was subjected to alternating temperatures of ambient air with a sufficiently wide amplitude. In connection with this, the periodic nature of the state of the joints appeared, namely, "closing-opening". Calculations carried out within the framework of this work confirmed the seasonal nature of the joints, which allowed to check the stress-strain state of concrete columns in case of incomplete cementation and to give recommendations on further cementation of joints. Materials and methods: analysis of stress-strain state, finite element method.

Results: the behavior of concrete column of a gravity dam is analyzed taking into account the incompleteness monolithic of inter-columnar joints by calculating the non-stationary heat conduction problem with subsequent determination of the stressstrain state of concrete column. Seasonal places of opening of inter-columnar joint were identified and their unevenness in the opening of the seam height was revealed.

Conclusions: practical application of the methods used to take into account the real configuration of the fine seams of the performed calculations allows us to more accurately determine the stress-strain state of the concrete columns of the dam, as well as the effect of omonivation on the stress-strain state.

KEY WORDS: stress-strain state calculations, concrete dam, contraction joints, grouting contraction joints, filling the reservoir

FOR CITATION: Baklykov I.V. Vliyanie omonolichivaniya mezhstolbchatykh shvov na napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie betonnoy plotiny Boguchanskoy GES pri napolnenii vodokhranilishcha [The influence of grouting contraction joints on the stress-strain state concrete dam during the filling water reservoir of Boguchan HPP]. Vestnik MGSU [[Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2018, vol. 13, issue 9, pp. 1133-1142. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.9.11331142

CO CO

г г

О о

сч сч

СП СП

К (V

U 3 > (Л

С (Л

2 "" 00 (О

(О

ш

г

ф

ф Ф

CZ с ^

О ш

о ^

О

со О

СО ч-

4 °

о

со -Ъ

ГМ <л

от

га

CL ОТ

« I

со О

О) "

О) ? °

Z от ОТ £=

ОТ ТЗ — ф

ф

о о

С w

■а

il

О (0

ВВЕДЕНИЕ

Монолитность бетонных гравитационных плотин является одной из важных особенностей их строительства. Как правило, в суровых климатических условиях плотины возводятся со столбчатой разрезкой, что позволяет минимизировать образование трещин от экзотермии бетона. Как показывают натурные наблюдения, практически все бетонные плотины в той или иной мере имеют трещины, при этом успешная эксплуатация гравитационных плотин при наличии большого количества трещин свидетельствует о больших запасах их прочности. Для наилучшей передачи усилий между столбами, а также последующего качественного омоноличива-ния указанных швов в них делается так называемое штрабное зацепление. Так как достоверная информация о расположении не зацементированных зон в межстолбчатых швах зачастую отсутствует, были выполнены расчетные исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) системы «секция плотины — скальное основание» Богучан-ской ГЭС.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Возведение бетонной плотины Богучанской ГЭС производилось с применением традиционной для районов с резко континентальным климатом столбчатой системы разрезки, в соответствии с которой плотина возводится из отдельных, не связанных между собой, блоков с последующим омоноли-чиванием межстолбчатых швов между ними [1-4].

Таким образом, от качества проводимой цементации зависит совместная работа всех столбов секции плотины [5].

Подобные работы для участка примыкания бетонных секций с каменно-набросной плотиной рассмотрены в трудах [6, 16], были созданы модели, включающие межстолбчатые и межсекционные швы, с учетом штрабления и возможностью раскрытия. Экспериментальные исследования сдвига бетон — основание приведены в работе [17].

Анализу штрабных швов для мостовых бетонных конструкций посвящены публикации [7, 10], в них также описаны натурные испытания уменьшенной модели моста со штрабными швами и показана его работа.

Экспериментальные исследования по штраб-ному соединению, рассмотренные авторами [8, 12-14], выполнены для контактного узла соединения двух блоков мостовой конструкции и изучены сдвиговые параметры данного соединения.

В работе [9] подробно описана теория разрушения штрабного соединения бетона.

Автором [11] приведены расчеты НДС для пространственной модели части мостовой конструкции.

Следует отметить отчет [15], в котором сделан обзор исследований плотин со штрабными швами, а также расчеты НДС.

Исследование термонапряженного состояния бетонных плотин имеет достаточно широкое распространение в области расчетов. Так, в работах [18-21] представлены расчеты термонапряженного состояния бетонных плотин как гравитационных, так и арочных.

Обширным экспериментам в области научного обоснования монолитности бетонных плотин также посвящена докторская диссертация [22].

Имеется множество публикаций по данной тематике в мостовом строительстве, однако в гидротехническом направлении тема развита недостаточно.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Расчеты выполнены методом конечных элементов в пространственной постановке (одна бетонная секция плотины) в программном комплексе ANSYS. Для определения температурного состояния и НДС были использованы конечные элементы первого порядка точности. Секция плотины и основание моделируются с применением трехмерных конечных элементов, межстолбчатые швы и контакт секции плотины с основанием — специальными контактными элементами, позволяющими воспроизводить раскрытие межстолбчатых швов и контакта секции плотины с основанием, а также нелинейные деформации сдвига по ним. Для описания трения при расчете контактных задач часто используется закон Кулона. Он представляет собой наиболее простейшую модель трения между сухими контактирующими поверхностями.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для исследований выбрана характерная секция бетонной плотины Богучанской ГЭС высотой 64,0 м со свободной низовой гранью и двумя межстолбчатыми швами. Секция имеет классический профиль гравитационной плотины.

На рис. 1 представлена расчетная конечно-элементная модель секции № 8 совместно с основанием. В модели воспроизведены зонирование бетона плотины, зоны скального основания, межстолбчатые швы в плотине и контакт плотины с основанием. В исследованиях приняты восемь этапов возведения секции до проектной отметки. В табл. 1 представлены физико-механические характеристики бетона плотины и скальной породы основания.

В модели воспроизведена действительная (без упрощения) геометрия межстолбчатых швов со штрабами (рис. 2). Швы воспроизведены специальными конечными элементами, с помощью которых моделировались возможные раскрытия швов и нелинейные деформации сдвига. Соответствующие параметры сопротивления сдвигу по швам и по контакту плотины с основанием приведены в табл. 1, сопротивление швов на растяжение принято равным нулю.

На рис. 3 представлены горизонтальные UX и вертикальные UY перемещения в масштабе 1000:1 для пусковой отметки воды в водохранилище 185,0 зимой, весной, летом и осенью, из которых следует, что гидростатическое давление на верховую грань

существенно повлияло на характер и величину перемещений. Так, зимой верховая точка гребня в строительный период смещалась на -20,77 мм в верхний бьеф, а при УВБ 185,0 эта точка сместилась на +6,0 мм в нижний бьеф (рис. 3). Летом горизонтальное перемещение UX рассматриваемой точки в строительный период составило -19,70 мм в верхний бьеф, а при УВБ 185,0 UX уменьшилось до -12,0 мм.

Гидростатическое давление, действующее вдоль верховой грани, уменьшило раскрытие межстолбчатых швов, но его недостаточно для полного закрытия швов (рис. 4). Раскрытие шва I—II на низовой грани секции в строительный период зимой равно 5,38 мм, при УВБ 185,0 раскрытие уменьшилось до 2,0 мм; летом раскрытие шва I—II в средней его части по высоте равно 3,45 мм, при УВБ 185,0 раскрытие уменьшилось до 2,0 мм.

Влияние гидростатического давления, действующего вдоль верховой грани, на поведение межстолбчатого шва II-III оказалось меньше. Наибольшие раскрытия шва зимой и летом в строительный период 3,22 и 1,59 мм, соответственно, уменьшились до 2,5 и 1,2 мм при УВБ 185,0. Также существенно уменьшились площади, на которых раскрываются межстолбчатые швы.

Контакт плотины с основанием оставался сомкнутым в течение всего года, за исключением круто наклонного участка, где раскрытие колебалось в пределах 1,0...2,0 мм (рис. 4).

На рис. 5 представлены горизонтальные UX и вертикальные UY перемещения в масштабе 1000:1 для НПУ 208,0 зимой, весной, летом и осенью, из которых следует, что под действием гидростатического давления на верховую грань секция прогибается в нижний бьеф в течение всего года. Так, зимой верховая точка гребня сместилась на +40,0 мм в нижний бьеф (рис. 5), летом горизонтальное перемещение UX рассматриваемой точки составило +15,0 мм, зимой верховая и низовая точки гребня сместились вверх на +8,0 мм и вниз на -16,0 мм, соответственно; летом перемещения этих точек составили 0,0 и -1,0 мм, соответственно.

Гидростатическое давление на верховую грань значительно уменьшило раскрытие межстолбчатых швов, но остались раскрытыми вертикальные участки штраб на величину не более 1,0 мм (рис. 6), наклонные участки штраб сомкнуты под действием собственного веса секции и через них передается давление от 1-го столба на 2-й. При этом сезонное колебание температур практически не влияет на величину раскрытий шва I-II и на площадь раскрытого шва I-II.

На рис. 7 представлены результаты исследований НДС секции со всеми омоноличенными межстолбчатыми швами согласно проекту.

Из сравнения горизонтальных UX и вертикальных UY перемещений, полученных для секции

e е

(D (D

t О

i H G Г

С" с У

(О сл

CD CD

ö 3 о

« ( t r a i

r «

s m

3 й

>< о

f -

CD

О CT)

v 0

0 О

По

1 i n =s CD CD CD

ем

ü w

w Ы s □

s у с о

(D D ,,

M 2

О О

з з

00 00

Рис. 1. Расчетная конечно-элементная модель секции бетонной плотины совместно с основанием

Fig. 1. Calculation finite-element model of a concrete dam section with foundation

Табл. 1. Физико-механические характеристики конечно-элементной модели системы «секция плотины — скальное основание»

Table 1. Physico-mechanical characteristics of the finite element model of the system "dam section — rock foundation"

№ Наименование / Name Цвет Colour Модуль упругости, E, МПа Modulus of elasticity, E, MPa Коэфф. Пуассона, v Poisson's ratio, v Объемный вес, у, тс/м3 Volumetric Weight, у, tf/m3 Коэфф. линейного расширения а, 1O-5, град-1 coefficient of linear expansion а, 1O-5, gradus'1 ^ф Сцепление, C, МПа Cohesion, C, MPa

1 Бетон В20 Concrete V20 30000 O,14 O.14 0,239 0.239 1,O 1.O — —

2 Бетон В10 Concrete V20 26510 O,14 O.14 0,239 0.239 1,O 1.O — —

3 Ж/бетон Reinforced concrete 16500 O,14 O.14 0,239 0.239 1,O 1.O

4 Б1к B,k 180 O,28 O.28 — — — —

5 А A 1000 O,35 O.35 — — — —

6 Ат A' 1000 O,35 O.35 — — — —

7 Б, Bi 4000 O,28 O.28 — — — —

8 Б,т B,' 2000 O,3 O.3 — — — —

9 Б2 В, 15000 O,25 O.25 — — — —

1O Б2т В,' 6000 O,28 O.28 — — — —

11 В C 23000 O,25 O.25 — — — —

12 Вк uk Ck 6000 O,28 O.28 — — — —

13 Викт Buk' 3000 O,3 O.3 — — — —

14 скала - бетон rock - concrete — — — — 1,O 1.O O,212 O.212

2O Шов I-II Joint I-II — — — — 1,2 1.2 O

21 Шов II-III Joint I-II — — — — 1,4 O

со со

г г О О

СЧ СЧ

СП СП К (V U 3 > (Л С (Л 2 "" 00 M

(О

ш

г

ф

ф ф

cz Ç

о ^

о =ï

со О

СО ч-

4 °

о со ГМ

от

i: Z'B

О (Л

(П ф

>

í^ ф ■ := Œ

ûl от

« I

со О 05 ™

9 g

СП

"о

Z CT ОТ £=

ОТ ТЗ — ф

ф

о о

Межстолбчатый шов I-I1 / Contraction joints 1-11

Рис. 2. Реальная модель межстолбчатого шва Fig. 2. The real model of the contraction joints

Рис. 3. Горизонтальные UX (мм) и вертикальные UY (мм) перемещения секции с неомоноличенными межстолбчатыми швами при УВБ 185,0. Масштаб перемещений 1000:1

Fig. 3. Horizontal UX (mm) and vertical UY (mm) displacement of the section with non-monolithic contraction joints at UWL 185.0. Scale of movement 1000:1

CD CD CD

ем

Я w

w Ы s □

s у с о

Я Я pp

22 о о 00 00

со во

г г О О

СЧ СЧ

СП СП К (V U 3 > (Л С (Л 2 "" (0 м

(О

<л

Z'B

О (Л

ш

ф

ф ф

CZ С

1= ¥

О Ш

О ^ О

со О

со ч-

4 °

о со ГМ

Рис. 4. Раскрытия GAP (мм) и сдвиги SLIDE (мм) межстолбчатых швов и контакта секции с неомоноличенными межстолбчатыми швами при УВБ 185,0

Fig. 4. Disclosures of GAP (mm) and shifts of SLIDE (mm) contraction joints and contact of the section with non-monolithic inter-columnar sutures at UWL 185.0

■c?

(Л

ф

>

ф

□l 5O

« I

со О 05 ™

9 8

a> ? °

Z CT CO £= <Л T3 — Ф Ф о о

Рис. 5. Горизонтальные UX (мм) и вертикальные UY (мм) перемещения секции с неомоноличенными межстолбчатыми швами при НПУ 208,0

Fig. 5. Horizontal UX (mm) and vertical UY (mm) displacement of the section with non-monolithic contraction joints at NWL 208.0

Рис. 6. Раскрытие GAP (мм) и сдвиги SLIDE (мм) межстолбчатых швов и контакта секции с неомоноличенными межстолбчатыми швами при НПУ 208,0

Fig. 6. Disclosures of GAP (mm) and shifts of SLIDE (mm) contraction joints and contact of the section with non-monolithic inter-columnar sutures at NWL 208.0

e е

<D (D t О

i G Г

С" c У

Рис. 7. Горизонтальные UX (мм) и вертикальные UY (мм) перемещения секции с омоноличенными по проекту межстолбчатыми швами при НПУ 208,0

Fig. 7. Horizontal UX (mm) and vertical UY (mm) displacement of the section with projected grouting contraction joints at NWL 208.0

с омоноличенным швом 1-11 до отметки 159,7, перемещений для секции со всеми омоноличенными межстолбчатыми швами и перемещений, полученных для секции с неомоноличенными межстолбчатыми швами при НПУ 208,0, видно, что результаты практически совпадают.

ВЫВОДЫ

Анализ полученных результатов позволил сформулировать следующие основные выводы.

Устройство штраб оказывает значительное положительное влияние на статическую работу секций. При максимальных раскрытиях межстолбчатых швов (зимой 5,38 мм и летом 3,45 мм) штрабы фактически не выходят из зацепления по наклонным площадкам, обеспечивая в определенной степени совместную работу столбов.

Во всех вариантах расчетов сжимающие напряжения в плотине и в основании не превосходят допускаемые напряжения бетона и скального массива на сжатие 10,73 и 7,50 МПа, соответственно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дурчева В.Н. Натурные исследования монолитности высоких бетонных плотин. М. : Энергоа-томиздат, 1988. 120 с.

2. Трапезников Л.П. Температурная трещино-стойкость массивных бетонных сооружений. М. :

£ ? Энергоатомиздат, 1986. 272 с.

3. Эйдельман С.Я. Натурные исследования jn jn бетонной плотины Братской ГЭС. 2-е изд., доп. и g ® перераб. Л. : Энергия. Ленингр. отд-ние, 1975. 294 с. j? jn 4. Zhivoderov V.N. Grouting of construction joints 1 " and plugs on the submerged openings on the Krasnoyarsk hydroelectric station dam // Power Technol-

g ogy and Engineering. 1971. Vol. 5, pр. 552-555. DOI:

1 = 10.1007/bf02377625.

5. Mays J.R., Roehm L.H. Effect of vertical con-ot traction joints in concrete arch dams // Computers & ■i Structures. 1993. Vol. 47. Issue 4-5. Pp. 615-627.

6. Волынчиков А.Н., Мгалобелов Ю.Б, Баклы-с ков И.В. Сопряжение бетонной и каменнонабросной ^ плотин Богучанской ГЭС // Гидротехническое стро-§ ¡§ ительство. 2014. № 10. С. 2-9.

^ о 7. Yuan A., Dai H., Sun D., Cai J. Behaviors of ° segmental concrete box beams with internal tendons

2 ф and external tendons under bending // Engineering $ 1 Structures. 2013. Issue 48. Pp. 623-634. DOI: 10.1016/j. — ф engstruct.2012.09.005.

^^ 8. Buyukozturk O., Bakhoum M.M., Beattie S.M.

^ § Shear behavior of joints in precast concrete segmental S § bridges // Structural Engineering. 1990. Vol. 116. ° J Issue 12. Pp. 3380-3401. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-§ ^ 9445(1990)116:12(3380).

z от 9. Kaneko Y., Connor J.J., Triantafillou T., ся ^ Leung C.K. Fracture mechanics approach for failure of g concrete shear key. I: Theory // Journal of Engineering 2 Mechanics. 1993. Vol. 119. Issue 4. Pp. 681-700. DOI:

CL ^

^ • 10.1061/(ASCE)0733-9399(1993)119:4(681).

О jjj 10. Dong-Hui Yang, Ting-HuaYi. Combined Shear

SE Ц and Bending Behavior of Joints in Precast Concrete

| ^ Segmental Beams with External Tendons. Journal of

J с Bridge Engineering. 2013, vol. 18, issue 10.

¡^ jg 11. Rombach G., Specker A. Design of joints in

и segmental hollow box girder bridges // 1st FIB Kon-

gress, Osaka, Japan, 2002. Session 2. Paper E-73. Pp. 1-6.

12. Jiang H., Chen L., Ma Zh.J., Feng W. Shear behavior of dry joints with castellated keys in precast concrete segmental bridges // Journal of Bridge Engineering. 2015. Vol. 20. Issue 2. Pp. 1-12. DOI: 10.1061/ (ASCE)BE.1943-5592.0000649.

13. Issa M.A., Abdalla H.A. Structural behavior of single key joints in precast concrete segmental bridges // Journal of Bridge Engineering. 2007. Vol. 12. Issue 3. Pp. 315-324. DOI: 10.1061/(ASCE)1084-0702(2007)12:3(315).

14. Rabee Shamass, Xiangming Zhou, Giulio Alfano. Finite-element analysis of shear-off failure of keyed dry joints in precast concrete segmental bridges // Journal of Bridge Engineering. 2014. Vol. 20. Issue 6. Pp. 1-12. DOI: 10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0000669.

15. Guerra Andres. Shear key research project literature review and finite element analysis. U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation Technical Service Center Denver, Colorado, 2007. 90 p.

16. Volynchikov A.N., Mgalobelov Yu.B., Bak-lykov I.V. Mating of the concrete and rock-fill dams at the Boguchanskaya HPP // Power Technology and Engineering. 2015. Vol. 48. Issue 6. Pp. 431-438. DOI: 10.1007/s10749-015-0549-7.

17. Zhao W., Chen W., Zhao K. Laboratory test on foamed concrete-rock joints in direct shear // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 173. Pp. 69-80. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.04.006.

18. Tatin M., Briffaut M., Dufour F., Simon A., Fabre J.-P. Statistical modelling of thermal displacements for concrete dams: Influence of water temperature profile and dam thickness profile // Engineering Structures. 2018. Vol. 165. Pp. 63-75. DOI: 10.1016/j. engstruct.2018.03.010.

19. Tatin M., Briffaut M., Dufour F., Simon A., Fabre J.-P. Thermal displacements of concrete dams: Accounting for water temperature in statistical models // Engineering Structures. 2015. Vol. 91. Pp. 26-39. DOI: 10.1016/j.engstruct.2015.01.047.

20. Eloisa Castilho, Noemi Schclar, Carlos Tiago, M. Luisa Braga Farinha. FEA model for the simulation of the hydration process and temperature evolution during the concreting of an arch dam // Engineering Structures. 2018. Vol. 174. Pp. 165-177. DOI: 10.1016/j. engstruct.2018.07.065.

21. Bofang Z. Thermal stresses and temperature control of mass concrete. Oxford, Butterworth-Heine-

mann, 2014. Pp. 267-285. DOI: 10.1016/b978-0-12-407723-2.00013-0.

22. Аргал Э.С. Разработка научно обоснованных методов омоноличивания бетонных плотин цементацией температурно-усадочных швов : дис. ... д-ра техн. наук. М., 2007. 252 с.

Поступила в редакцию 25 июня 2018 г. Принята в доработанном виде 10 августа 2018 г. Одобрена для публикации 31 августа 2018 г.

Об авторе: Баклыков Игорь Вячеславович — ведущий инженер, АО «Институт Гидропроект», 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 2, [email protected].

REFERENCES

1. Durcheva V.N. Naturnye issledovaniya mono-litnosti vysokikh betonnykh plotin [Full-scale studies of monolithic high concrete dams]. Moscow, Energoato-mizdat Publ., 1988. 120 p.

2. Trapeznikov L.P. Temperaturnaya treshchinos-toykost' massivnykh betonnykh sooruzheniy [Temperature crack resistance of massive concrete structures]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1986. 272 p.

3. Eydel'man S.Ya. Naturnye issledovaniya beton-noy plotiny Bratskoy GES. 2-e izd., dop. i pererab [Full-scale research of the concrete dam of the Bratsk Hydroelectric Power Station. 2nd ed., ext. and revamping]. Leningrad, Energiya. Leningr. otd-nie Publ., 1975. 294 p.

4. Zhivoderov V.N. Grouting of construction joints and plugs on the submerged openings on the Krasnoyarsk hydroelectric station dam. Power Technology and Engineering. 1971, vol. 5, pp. 552-555. DOI: 10.1007/bf02377625.

5. Mays J.R., Roehm L.H. Effect of vertical contraction joints in concrete arch dams. Computers & Structures. 1993, vol. 47, no. 4-5, pp. 615-627.

6. Volynchikov A.N., Mgalobelov Yu.B, Bak-lykov I.V. Sopryazhenie betonnoy i kamennonabrosnoy plotin Boguchanskoy GES [Conjugation of concrete and rock inflow dams at Boguchanskaya HPP]. Gidrotekh-nicheskoe stroitel'stvo [Hydraulic Engineering Construction]. 2014, no. 10, pp. 2-9.

7. Yuan A., Dai H., Sun D., Cai J. Behaviors of segmental concrete box beams with internal tendons and external tendons under bending. Engineering Structures. 2013, no. 48, pp. 623-634. DOI: 10.1016/j.eng-struct.2012.09.005.

8. Buyukozturk O., Bakhoum M.M., Beattie S.M. Shear Behavior of Joints in Precast Concrete Segmental Bridges. Structural Engineering. 1990, vol. 116, issue 12, pp. 3380-3401. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9445(1990)116:12(3380).

9. Kaneko Y., Connor J.J., Triantafillou T., Leung C.K. Fracture Mechanics Approach for Failure of Concrete Shear Key. I: Theory. Journal of Engineering Mechanics. 1993, vol. 119, issue 4, pp. 681-700. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9399(1993)119:4(681).

10. Dong-Hui Yang, Ting-HuaYi. Combined Shear and Bending Behavior of Joints in Precast Concrete Segmental Beams with External Tendons. Journal of Bridge Engineering. 2013, vol. 18, issue 10.

11. Rombach G., Specker A. Design of joints in segmental hollow box girder bridges. 1st FIB Kongress, Osaka, Japan, 2002, session 2, paper E-73. pp. 1-6.

12. Jiang H., Chen L., Ma Zh.J., Feng W. Shear Behavior of Dry Joints with Castellated Keys in Precast Concrete Segmental Bridges. Journal of Bridge Engineering. 2015, vol. 20, issue 2, pp. 1-12. DOI: 10.1061/ (ASCE)BE.1943-5592.0000649.

13. Issa M.A., Abdalla H.A. Structural Behavior of Single Key Joints in Precast Concrete Segmental Bridges. Journal of Bridge Engineering. 2007, vol. 12, issue 3, pp. 315-324. DOI: 10.1061/(ASCE)1084-0702(2007)12:3(315).

14. Rabee Shamass, Xiangming Zhou, Giulio Alfano. Finite-Element Analysis of Shear-Off Failure of Keyed Dry Joints in Precast Concrete Segmental Bridges. Journal of Bridge Engineering. 2014, vol. 20, issue 6, pp. 1-12. DOI: 10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0000669.

15. Guerra, Andres. Shear Key Research Project Literature Review and Finite Element Analysis. U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation Technical Service Center Denver, Colorado. 2007. 90 p.

16. Volynchikov A.N., Mgalobelov Yu.B., Bak-lykov I.V. Mating of the Concrete and Rock-Fill Dams at the Boguchanskaya HPP. Power Technology and Engineering. 2015, vol. 48, issue 6, pp. 431-438. DOI: 10.1007/s10749-015-0549-7.

e е

<D (D

t О

i H G Г

С" c У

(О сл

CD CD 7

ö 3 о cj

О ( t r a i

r 2

s M

3 Й

>< о

f -

CO

О en

v 0

0 О

По

1 i n =J CD CD CD

ем

ü w

w Ы s □

s у с о

ü ü ,,

О О л -А

00 00

17. Zhao W., Chen W., Zhao K. Laboratory test on foamed concrete-rock joints in direct shear. Construction and Building Materials. 2018, vol. 173, pp. 69-80. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.04.006.

18. Tatin M., Briffaut M., Dufour F., Simon A., Fabre J.-P. Statistical modelling of thermal displacements for concrete dams: Influence of water temperature profile and dam thickness profile. Engineering Structures. 2018, vol. 165, pp. 63-75. DOI: 10.1016/j. engstruct.2018.03.010.

19. Tatin M., Briffaut M., Dufour F., Simon A., Fabre J.-P. Thermal displacements of concrete dams: Accounting for water temperature in statistical models.

Engineering Structures. 2015, vol. 91, pp. 26-39. DOI: 10.1016/j.engstruct.2015.01.047.

20. Eloisa Castilho, Noemi Schclar, Carlos Tiago, M. Luisa Braga Farinha. FEA model for the simulation of the hydration process and temperature evolution during the concreting of an arch dam. Engineering Structures. 2018, vol. 174, pp. 165-177. DOI: 10.1016/j. engstruct.2018.07.065.

21. Bofang Z. Thermal Stresses and Temperature Control of Mass Concrete. 2014, pp. 267-285. DOI:10.1016/b978-0-12-407723-2.00013-0.

22. Argal E.S. Razrabotka nauchno obosnovan-nykh metodov omonolichivaniya betonnykh plotin tsementatsiey temperaturno-usadochnykh shvov : dis. dok. tekhn. nauk [Development of scientifically based methods of monotonizing concrete dams by cementation of temperature-shrinkage joints : disseratation of Doktor of technical sciences]. Moscow. 2007. 252 p.

Received June 25, 2018.

Adopted in revised form on August 10, 2018.

Approved for publication on August 31, 2018.

«0 «0 r r

About the author: Igor V. Baklikov — leading engineer, JSC "Institute Hydroproject", 2 Volokolamskoe

cn en

H (V U 3

> in

E M

m M

il

<D <U

cz Ç

1=

S. w

o ^

o =ï

CD O CD

4 °

o

CO

CM <»

z Sg

CO ^

■E .2

ûl So

« I

CO O 05 ™

9 g

CD ? °

Z OT CO £= CO T3 — <u <u o o

E w

■8 ^ ï

O (0 №

shosse, Moscow, 125993, Russian Federation, [email protected].