Metoda Elementelor FiniteAnaliza starii de efort deformatie

ContinutCalcule pentru baraje de anrocamente

Barajele din anrocamente scurta descriereCalcule pentru barajele de anrocamenteExemplu calcul Barajul Poneasca

2. Calcule pentru baraje stavilar

Barajele stavivar scurta descriereCalcule pentru barajele stavilarExemplu calcul barajul Hoghiz

Baraje de anrocamenteAlcatuire :

umplutura de piatra corpul de rezistentaanrocamente blocuri de piatra de diferite dimensiuni obtinute prin exploatarea unei cariereelement etansare al corpului de rezistenta : poate fi dispus in interiorul corpului de rezistenta (nucleu) sau pe paramentul amonte (masca)

Profilul transversal tip cupride urmatoarele zone :masca :impermeabilaelastica pt a asigura etanseitatea chiar in conditiile deformariirezistenta pt a prelua presiunea apeistrat suport pentru masca anrocamente puse in opera ingrijit prism de rezistenta

Calcule pentru baraje de anrocamenteObiectul calculelor :

evaluarea eforturilor totale si efectiveevaluarea tasarilor probabile in vederea stabilirii garzii coronamentuluideterminarea coeficientului de siguranta la alunecare pe baza starii de efort

Elemente specifice :

Principala incarcare ce induce deplasari si eforturi in baraj : greutatea proprie se aplica in calcul prin trepte de incarcare Materialele din umpluturi comportare marcant neliniara caracteristicile de deformabilitate si legatura efort deformatie depind de nivelul eforturilor, nivele ce se modifica pe masura ce umplutura se ridica.

Idealizare geometrica :

Barajele de umpluturi structuri 3D totusi cele mai multe calcule se refefera la sectiune transversala de inaltime maxima pt care se admite ipotea de deformatie plana.

Barajul Poneasca - prezentareSituat in judetul Caras SeverinPerioada constructie : 1978 2002Profilul transversal trapezoidal cu pante ale taluzelor 1:1.3 amonte si 1:1.4 avalH = 52.00 m, Lc = 210 m si lcor = 50 mBarajul este zonat functie de calitatea anrocamentelor disponibile

Barajul Poneasca verificare baraj prin calculScopul calculului: Evaluarea deplasrilor orizontale i verticale ale barajului;Evaluarea starii de eforturi si deformatii din corpul barajului;Evaluarea deplasrilor orizontale i verticale a mtii amonte; Evaluarea stabilitii la alunecare a taluzului aval.

Ipoteze analizate :Finalizarea constructiei cu simularea executiei (11 pasi umplutura ; 1 pas masca)Simularea primei umpleri (3 trepte de incarcare)Exploatare normala

Tipul de element finit folosit n analiz: -2D patrulater cu 8 noduri-2D triunghiular cu 6 noduri

Numar elemente in analiza : 2979

Finalizarea constructieiDeplasari pe directia y : y_max = -0,51 m Deplasri pe direcia X : x_max = -0,15 / 0,14 mEfort unitar 1_max = 1039,2 kN/m2 Efort unitar 3_max = 498,2 kN/m2

Exploatare normalaDeplasari pe directia y : y_max = -0,51 m Deplasri pe direcia X : x_max = -0,01 / 0,23 mEfort unitar 1_max = 1061,2 kN/m2 Efort unitar 3_max = 510,8 kN/m2

Exploatare normala deformarea mastiiDeplasri pe direcia X : x_max = 0,23 mDeplasri (tasri) pe direcia Y : y_max = -0,15 m

Stabilitate la alunecare utilizand MEFPrincipiul metodei estimarea cresterii deformatiilor produse de reducerea treptata a parametrilor de rezistenta coeziune si frecare in vederea definirii coeficientului de siguranta la alunecare pe baza starii de efort.

Baraje stavilare

Baraje stavilarStavilarele baraje de mica inaltime alcatuite din 2 parti distincte :

Partea fixa corpul deversor, pile si culeiPartea mobila stavile si batardouri

Stavilarele au o alcatuire structurala determinata de conditiile de evacuare a apelor mari.

Baraje stavilar sisteme constructive si incarcariRadier GeneralAlcatuit dintr-o placa de fundatie in care sunt incastrate pilelePile independenteIn acest sistem constructiv pilele sunt separate de radier prin rosturi permanenteSistem cuvaIn acest sistem pilele sunt sectionate de rosturi in lungul lor. Placa radierului si 2 semipile adiacente formeaza un sistem monolit

Baraje stavilar - calculeCalculele efectuate prin MEF (atunci cand apar necesare) urmaresc :

Analiza comportarii structurale a unei deschideriEvaluarea deplasarilor maxime probabileEvaluarea eforturilor maxime produse de incarcarile concentrate

transmise de echipamentEvidentierea zonelor tensionate

Barajul Hoghiz Prezentare Baraj de tip stvilar echipat cu patru stavile segment cu clapet (13 x 17)Amplasat pe raul Olt in aproprierea localitatii Fagaras.

Analiza structural a barajului HoghizScopul calculului verificarea armaturii existente in vederea continuarii lucrarilor Analiza structural a barajului Hoghiz (Autodesk Robot Structural) :Analiz static liniarAnaliz modalAnaliz seismic Seism OBE

Ipoteze de calcul :Finalizarea constructieiExploatare normalaReparatiiExploatare normala + seism

Structuri analizate :

Culee mal stang (dig) cu radierul aferentPila cu radierul aferent

Model matematic Model 3D cu elemente bidimensionale de tip shell .

Model realizat din panele crora li s-au atribuit grosimea aferent seciunii, proprietile materialelor i ncrcrile.

Interaciunea barajului cu terenul de fundare - condiii de rezemare a radierului pe mediu elastic pe direcie vertical.Numar elemente finite : 1427Numar elemente finite : 1810Culee mal stang Pila

Culee mal stang finalizarea constructieiIncarcari :greutate proprieimpingerea pamantului

Rezultate :M_max = 11540 KNm

Culee mal stang exploatare normalaIncarcari :greutate proprieimpingerea pamantuluipresiune hidrostatica si greutate apa corespunzatoare NNRsarcini concentrate in buton stavilasubpresiune statica si dinamica

Rezultate :M_max = - 5170 KNm

Culee mal stang exploatare normala + seismIncarcari :greutate proprieimpingerea pamantuluipresiune hidrostatica si greutate apa corespunzatoare NNRsarcini concentrate in buton stavilasubpresiune statica si dinamicaIncarcari din seism

Rezultate :M_max = - 8220 KNm

Pila cu radier aferent exploatare normalaIncarcari :greutate proprieimpingerea pamantuluipresiune hidrostatica si greutate apa corespunzatoare NNRsarcini concentrate in buton stavilasubpresiune statica si dinamica

Rezultate :M_max = 0 KNm

Pila cu radier aferent reparatiiIncarcari :greutate proprieimpingerea pamantuluipresiune hidrostatica si greutate apa corespunzatoare NNR pe o parte a pileisarcini concentrate in buton stavilasubpresiune statica si dinamica

Rezultate :M_max = 7650 KNm

Pila cu radier aferent exploatare normla + seismIncarcari :greutate proprieimpingerea pamantuluipresiune hidrostatica si greutate apa corespunzatoare NNR sarcini concentrate in buton stavilasubpresiune statica si dinamicaincarcari din seism

Rezultate :M_max = - 6120 KNm