Цзюньхао Чжан — аспирант кафедры гидравлики и гидротехнического строительства
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Junhao Zhang— postgraduate student of the Department of Hydraulics and Hydraulic Engineering
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
Введение. Напорные стены машинных залов и щитовые стены железобетонных русловых зданий гидроэлектростанций (ГЭС)/напорных зданий гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС) находятся под действием давления воды верхнего/нижнего бьефа, которое передается на перекрытия и другие конструкции зданий. Состояние конструкций длительно эксплуатируемых железобетонных русловых зданий ГЭС/напорных зданий ГАЭС может потребовать их усиления, к примеру внешним армированием из углеродных композитных материалов.
Материалы и методы. Установлены несущие конструкции железобетонных русловых зданий ГЭС и напорных зданий ГАЭС, состояние которых может потребовать их усиления. Проведены лабораторные испытания моделей фрагмента верховой стены машинного зала железобетонного руслового здания ГЭС в масштабе 1:15 (без усиления и с усилением углеродной композитной лентой на растянутой грани). Для расчетных исследований НДС руслового здания ГЭС/напорного здания ГАЭС используются численные конечно-элементные методы.
Результаты. Проведенные экспериментальные исследования показали существенное положительное влияние усиления внешним армированием на величины смещений верха моделей, ширины раскрытия межблочных швов, напряжений в растянутой арматуре в швах. Для расчетных исследований создана трехмерная математическая модель руслового здания ГЭС.
Выводы. Состояние конструкций длительно эксплуатируемых железобетонных русловых зданий ГЭС/напорных зданий ГАЭС может потребовать их усиления, к примеру внешним армированием из углеродных композитных материалов. С учетом результатов проведенных лабораторных исследований обоснован метод усиления конструкции верховой стены машинного зала железобетонного руслового здания ГЭС на основе углеродных композитных лент. С целью проведения расчетных исследований создана трехмерная математическая модель руслового здания ГЭС.
Introduction. The pressure walls of the machine rooms and the shield walls of the reinforced concrete channel buildings of hydroelectric power plants/pumped-storage hydroelectric power plants are subjected to the pressure of the upper/lower water level, which is transmitted to the floors and other structures of the buildings. The condition of the structures of long-term operated reinforced concrete channel buildings of hydroelectric power plants/pumped-storage hydroelectric power plants may require their reinforcement, for example, with external reinforcement made of carbon composite materials.
Materials and methods. The load-bearing structures of the reinforced concrete channel buildings of hydroelectric power plants and pumped-storage power plants were installed, and their condition may require reinforcement. Laboratory tests have been conducted on models of a section of the upper wall of the machine hall of a reinforced concrete channel building of a hydroelectric power plant at a scale of 1:15 (without reinforcement and with reinforcement using carbon composite tape on the stretched edge). Numerical finite element methods are used to conduct computational studies of the stress-strain state of the channel building of a hydroelectric power plant/pumped-storage power plant.
Results. The experimental studies demonstrated a significant positive effect of external reinforcement on the displacement of the top of the models, the opening width of the inter-block joints, and the stress in the tensioned reinforcement within the joints. A three-dimensional mathematical model of a river-bed hydroelectric power plant was developed for computational studies.
Conclusions. The condition of the structures of long-term operated reinforced concrete channel buildings of hydroelectric power plants and pressure buildings of pumped-storage hydroelectric power plants may necessitate their reinforcement, for example, with external reinforcement made from carbon composite materials. Based on the results of the laboratory studies, the method of reinforcing the structure of the upper wall of the machine hall of a reinforced concrete channel building of a hydroelectric power plant using carbon composite tapes was validated. A three-dimensional mathematical model of a hydroelectric power plant channel building was created to conduct computational studies.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.