Пространственное напряженное состояние и динамические характеристики грунтовых плотин

Оценка прочности грунтовых плотин, в основном, производится с использованием плоской расчетной схемы, которая не всегда приводит к адекватным результатам. В данной работе предлагается провести оценку напряженного состояния грунтовых плотин в трехмерной постановке. Следовательно, для оценки напряженно-деформированного состояния и динамических характеристик грунтовых плотин строятся соответствующие математические модели, методика и алгоритм. В основу разработанной методики при решении конкретных задач для пространственного сооружения заложен метод конечных элементов, метод Гаусса (или метод квадратного корня) и метод Мюллера. Достоверность полученных результатов проверена решением ряда тестовых задач. С помощью разработанной методики исследованы напряженно-деформированное состояние и динамические характеристики Гиссаракской и Сохской грунтовых плотин. На основе результатов исследования показано, что для некоторых типов грунтовых плотин, при предварительной оценке напряженного состояния и динамических характеристик сооружений, возможно использование плоско-деформируемой модели расчета. Проведенные исследования показали, что для обеспечения требуемой точности при оценке напряженного состояния и динамических характеристик сложных неоднородных пространственных систем (т.е. грунтовых плотин) необходимо проводить расчеты с использованием трехмерной модели. Полученные в результате исследований данные позволили выявить некоторые особенности напряженного состояния в пространственном случае, указывающие на возникающие опасные участки с наибольшими напряжениями, а также изучить характер собственных колебаний, которые невозможно описать использованием плоской модели.