автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Прочность железобетонных сборно-монолитных и монолитных конструкций гидротехнических сооружений с учетом строительных швов

На прапах рукописи

НИКОЛАЕВ Дмитрии Валерьевич

ПРОЧНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ И МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ С УЧЁТОМ СТРОИТЕЛЬНЫХ швов

Специальность 05.23,07 Гидротехническое строительство

Автореферат диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук

□ ОЗ 15Э073

Москва 2007

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «11аучно-исследовательсксы институте энергетических сооружений»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Зерцалов Михаил Григорьевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Савостьянов Вадим Николаевич кандидат технических наук, доцент Зимнюков Владимир Анатольевич

Ведущая Организация Филиал ОАО «Инженерный центр ЕЭС» -

«Институт Гидропроект»

Защита состоится «16» октября 2007 года в 17 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.138.03 при 1 ОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу 107066, Москва, ул. Спартаковская, д. 2/1, ауд. 212

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета

Автореферат разослан «14>> сентября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного сонета

Г. В. Орел он

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Натурными исследованиями и мониторингом за состоянием эксплуатируемых железобетонных конструкций гидротехнических и энергетических сооружений, установлено, что сложный спектр воздействий, включая многократно повторяющиеся температурные и статические воздействия, может привести к нарушению сцепления между блоками бетонирования, а также в местах контакта сборного и монолитного бетона В результате происходит раскрытие швов и негативное изменение напряженно-деформированного состояния всей конструкции, а именно увеличение напряжений в арматуре и сжатом бетоне, и, как следствие, снижение несущей способности и увеличение деформативности всей конструкции

Влияние швов бетонирования, расположенных нормально к продольной оси изгибаемых элементов, на работу конструкции изучено достаточно подробно, разработаны методы расчета по их учету, составлены соответствующие нормативные документы К конструкциям с подобными швами относятся подпорные и шлюзовые стенки, элементы зданий ГЭС и насосных станций, и др сооружения

Физические, численные и аналитические исследования по учету влияния строительных швов, параллельных продольной оси и перпендикулярных к плоскости изгиба, на работу конструкций комплексно не производились К сооружениям, с продольными швами могут относиться перекрытия зданий ГЭС, водоприемники, перекрытия отсасывающих труб, фундаментные плиты, понуры, а также конструкции, возведенные в несъёмной опалубке подпорные и шлюзовые стенки, перекрытия и стены боксов атомных электрических станций (АЭС)

Как правило, контактные поверхности слоев бетона находятся внутри сечений железобетонных элементов, поэтому часто при визуальном

обследовании конструкций не удаётся выявить их предаварийное состояние (рис 1 б) Отсутствие визуального доступа к местам предполагаемого разрушения на гидротехническом или энергетическом объекте может привести к внезапной аварии Проблема скрытых дефектов особенно актуальна в настоящее время, так как первоочередное значение приобретает проблема повышения надежности и безопасности пиротехнических сооружений (ГТС) в рамках реализации Закона РФ «О безопасности гидротехнических сооружений», требующего безаварийной эксплуатации ГТС Такой подход коренным образом отличается от подходов и тенденций предыдущего периода, направленных на экономию строительных материалов

Нарушение контактов в швах и снижение длительной прочности бетона происходит в течении длительного времени, годами В настоящее время достаточная надёжность железобетонных конструкций ГТС объясняется значительными коэффициентами запаса, заложенными при их проектировании по нормам допускаемых напряжений и разрушающих нагрузок Меньшие запасы имеют железобетонные конструкции сконструированные по нормам предельных состояний Наглядной иллюстрацией явилось проведение дорогостоящих, трудоемких ремонтных работ по усилению 8— массивных перекрытий 4* блоков АЭС

Целью работы является разработка методики инженерного расчета, совершенствование методов физического и математического (численного) моделирования напряженно-деформированного состояния (НДС) и прочности массивных сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкций ГТС с учётом продольных строительных швов

Задачи исследования: • анализ современных методов расчета массивных железобетонных конструкций с учетом блочного возведения,

• совершенствование методов физического моделирования двухслойных статически неопределимых балочных конструкций при комплексных статических и температурных воздействиях,

• разработка рекомендаций по применению численной методики расчета железобетонных конструкций с прогрессирующим трещинообразованием с аппроксимацией поперечного и многоярусного продольного армирования, а так же моделированием строительных швов,

• разработка аналитического (инженерного) метода расчета рассматриваемых конструкций на все виды усилий с применением аппаратов сопротивления материалов, механики стержневых систем и правил расчета железобетонных конструкций,

• конкретизация методики расчета «нагельной» способности арматуры на базе теории деформирования железобетона с трещинами,

• разработка методики определения ресурса железобетонной конструкции,

• комплексный анализ результатов модельных испытаний, а также численных и аналитических расчётов

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается хорошим

соответствием инженерных расчетов с результатами численного анализа и

экспериментальными данными

Научную новизну работы составляют;

• методика физического моделирования двухслойных балочных конструкций на сложное сочетание циклических статических и температурных воздействий,

• определенные экспериментально нетипичные схемы трещинообразования и форма разрушения, отличающиеся от обычного представления, характерного для цельномонолитных конструкций,

• рекомендации по математическому моделированию железобетонных конструкций методом конечных элементов (МКЭ) с применением

нелинейных моделей материалов с блочными швами

и с аппроксимацией продольной и поперечной арматуры, результаты модельных испытаний, численных и аналитических расчетов с проведением комплексного сравнительного анализа, аналитическая (инженерная) методика расчета двухслойных железобетонных конструкций на все виды усилий, с продольными строительными швами,

конкретизация методики расчёта «нагельной» способности продольной арматуры на воздействие поперечной силы, методика оценки ресурса железобетонной конструкции

Практическое значение работы: разработка инженерной методики расчёта НДС массивных сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкций ГТС с учётом строительных швов,

разработка рекомендаций по применению численных методов расчета конструкций ГТС с блочными швами с целью проверки продольного и поперечного армирования с учетом прогрессирующего трещинообразования до стадии разрушения,

корректировка эпюры противодавления воды в трещинах, принимаемой по СНиП 2 06 08-87, с учетом высоты сжатой зоны, определяемой из условия раздельной работы слоев железобетонной конструкции, проверка прочности перекрытий блоков Курской и Смоленской АЭС на физических моделях, а также расчетными (численным и аналитическим) методами,

обоснование схемы усиления, на моделях с учетом циклических температурных воздействий Результаты работы направлены в ФГУП институт «Атомэнергопроект», и внедрены в проект усиления перекрытий,

• предложен практический метод определения ресурса железобетонных конструкций

Внедрение. Результаты диссертационной работы внедрены в проект усиления 8м® перекрытий боксов барабанов-сепараторов пара на Курской и Смоленской АЭС

Апробация работы. Результаты работ докладывались и обсуждались на

• XXIII Международной молодёжной научно-технической конференции «Гидроэнергетика в XXI веке (Москва, 6-10 сентября 2004 года),

• научно-технической конференции «ГИДРОЭНЕРГЕТИКА. Новые разработки и технологии» (Санкт-Петербург, 7-9 декабря 2005 года),

• научно-технической конференции «Новые конструктивные решения пространственных покрытий и перекрытий зданий и сооружений» (Москва, 20 декабря 2005 года),

• II научно-технической конференции «ГИДРОЭНЕРГЕТИКА Новые разработки и технологии» (Санкт-Петербург, 4-6 октября 2006 года)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей Автор принял участие в разработке нормативного документа РД ЭО 0624-2005 «Мониторинг строительных конструкций АЭС»

На защиту выносятся:

• данные натурных наблюдений,

• методика и результаты экспериментальных исследований конструкций с продольными швами на физических моделях перекрытия,

• инженерная методика расчета НДС железобетонных конструкций с продольными швами,

• результаты численных исследований НДС железобетонных конструкций с продольными швами с прогрессирующим трещинообразованием,

• результаты проверки разработанного инженерного метода на основе сопоставления результатов расчетов с результатами

зкспериментальных исследований, а также с

результатами расчетов, полученных на основе численного анализа методом конечных элементов Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5™ глав, заключения содержащего основные выводы, списка литературы из 105 наименовании и приложения Полный объем диссертации 200 стр, включая 100 стр текста, 11 таблиц и 87 рисунков

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность и практическая значимость диссертационной работы

Первая глава посвящена анализу результатов технических обследований массивных, железобетонных конструкций гидротехнических и энергетических сооружений, а также особенностям методов их расчета

Анализ характера трещинообразования и разрушения стенок шлюзов канала им Москвы, устоя водосброса Хантайской ГЭС, подпорной стенки Загорской ГЛЭС, разделяющего устоя Широковской ГЭС, бычков и фундаментных плит насосных станций каналов Иртыш-Караганда и канала Днепр-Кривой Рог, фундаментной плиты Кислогубской ПЭС {в строительный период), боксов Курской и Смоленской АЭС, указывают на значительные отличия в сопротивлении массивного железобетона, в первую очередь гидротехнических сооружений, от железобетона промышленных и гражданских сооружений Это происходит из-за интенсивного раскрытия строительных (блочных) швов, которому способствует сложный спектр нагрузок и, как следствие, возникновение неблагоприятного напряженного состояния

К конструктивным особенностям гидротехнического железобетона также можно отнести низкие проценты армирования, высокие сечения,

болылие диаметры арматуры Отмеченные особенности приводят к образованию значительного шага трещин, к незначительной высоте сжатой зоны в железобетонных конструкциях и, следовательно, к изменению вторичного поля напряжений, и, как следствие, возникновению значительных растягивающих напряжений поперечных продольной оси конструкции На эти особенности при исследовании НДС блоков, отделенных трещинами, впервые обратили внимание И Б. Соколов и П И Васильев Значительные работы в этом направлении были выполнены в НИСе «Гидропроекта» А П. Кириловым. В Б Николаевым. О Д Рубиным и продолжены в направлении совершенствования метода определения вторичных полей напряжений С Е Лисичкиным В направлении совершенствования методов расчета с использованием блочной модели следует указать теоретические работы В В Белова и Б Н Пересыпкина, значительно расширившие представление о сопротивлении массивных железобетонных конструкций действию механических усилий Для решения задач использовался метод линий влияния для перемещений контурных точек под действием единичных сосредоточенных сил, разработанный Л П Трапезниковым и В И Пащенко В приведенных выше методиках развитие трещин и определение прочности предлагалось производить с позиций феноменологических теорий прочности бетона В Г Орехов и М Г Зерцалов в рамках линейной механики разрушения предложили и провели успешную апробацию расчетной модели с тонкой эллиптической трещиной Апробация развития (нагрузка страгивания и угол наклона) наклонных трещин проводилась на железобетонных моделях подпорных стенок, испытанных В Б Николаевым и О Д Рубиным

Массивный железобетон следует разделить как на массивные железобетонные конструкции, так и на массивы, в которых геометрия соразмерна

В направлении расчета массивов значительные работы были проведены Н. И Карпенко, который предложил рассматривать равновесие

вьщелешого октайдэра, одна из поверхностей которого совпадает с плоскостью действия главных напряжений, ориентируемых тремя направляющими косинусами При этом он использовал предложенную им ранее деформационную теорию железобетона

В диссертации отмечается, что натурные и лабораторные исследования показывают очаги образования трещин и создание неблагоприятного поля напряжений, связанного с переносом касательных напряжений в незначительную по сравнению с высотой сечения сжатую зону, прежде всего, возникает в блочных швах

На основании анализа литературных источников отмечается, что изучению влияния швов бетонирования, расположенных нормально к продольной оси изгибаемых элементов, на работу конструкций посвящено значительное количество теоретических и экспериментальных исследований Работа массивных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений с продольными швами, плоскость которых расположена нормально к плоскостям изгиба, изучена недостаточно Имеющиеся исследования таких конструкций проводились в двух направлениях Первое направление - влияние строительных швов на несущую способность конструкции в зоне действия поперечных сил с учетом первичных наклонных трещин, простирающихся по строительным швам. В этом направлении необходимо отметить работы А С Залесова и С Е Лисичкина Эти исследования проводились с позиции разработанного ранее метода вторичных полей напряжений Вторым направлением в исследовании конструкций с продольным швом, являлось определение влияния гидростатического давления свежеуложенного бетона 2- слоя на напряжённое состояние 1т яруса бетонирования Здесь необходимо назвать работы А. П Кириллова, О Б Лялина, Т В Черняк Последние десятилетия параллельно с совершенствованием аналитических методик расчета железобетонных конструкций, развиваются численные методы, которые получают все большее и большее применение благодаря развитию

вычислительной техники Численные решения позволяют,

минуя определение усилий, определить напряженное состояние арматуры и бетона и проверить правильность подбора арматуры В этом направлении значительные достижения с доведением до получения практических результатов были получены В П Устиновым, В И Кудашевым. В П Агаповым. В. А Савостьяновым. а также А В Нефедовым. С Е Лисичкиным и дг>

Проведённый анализ литературных источников по исследованию двухслойных железобетонных конструкций показал

• отсутствие инженерных методик определения НДС железобетонных конструкций с продольными швами бетонирования, пользуясь которыми можно рассчитывать сооружения по всем группам предельных состояний и определять армирование,

• отсутствие методик физического моделирования двухслойных железобетонных конструкций,

• отсутствие методик математического моделирования двухслойных железобетонных конструкций, в которых прочность шва-контакта ниже прочности слоёв и с аппроксимацией, как продольной, так и поперечной арматурой,

По результатам обзорного анализа сформулированы цели и задачи диссертационной работы

Глава вторая посвящена разработке методики проведения экспериментальных исследований железобетонных конструкций с продольными швами Конкретизированы критерии подобия при моделировании железобетонных конструкций при действии статических и температурных нагрузок, в том числе в стадии трещинообразования Разработаны армокаркасы, моделирующие все виды арматуры рабочую продольную и поперечную, распределительную и конструктивную Выполнены исследования по подбору состава бетона и технологии его

у кладки в модели, отвечающие заданным требованиям

Представлена классификация изготовленных физических моделей (таблица 1)

Третья глава посвящена результатам исследований, полученных на физических моделях Эксперименты показали, что способность сопротивляться действию изгибающего момента двухслойных моделей с нарушенным сцеплением ниже, чем монолитных моделей на 15% - 30% Важным результатом, полученным при испытании моделей, явился нетипичный характер трещинообразования, отличающийся от обычного представления трещинообразования в монолитных конструкциях в опорной зоне не наблюдалось наклонных магистральных трещин Трещина, по которой происходило разрушение, формировалась над опорой с вертикальным простиранием (рис 1). Максимальное раскрытие трещин фиксировалось не на верхней максимально растянутой для монолитной конструкции грани, а внутри сечения - на верхней грани нижнего слоя В верхнем слое с продольной рабочей арматурой образовалась микротрещина (в некоторых случаях < 0 05 мм) по всей высоте монолитного слоя конструкции Нетипичный характер трещинообразования объясняется несовместной работой слоев сборного и монолитного бетона, недостаточным количеством продольной растянутой арматуры верхней грани сборного элемента (или первого яруса бетонирования в случае монолитного возведения конструкции), а так же тем, что значительная часть нагрузки воспринимается сборным элементом, имеющим более значительную изгибную жесткость, чем монолитный слой При зафиксированном характере трещинообразования способность сопротивляться действию поперечных сил конструкции в опорном сечении значительно снижена из-за практически отсутствующей сжатой зоны бетона и исключения из работы поперечной арматуры Поэтому перерезывающее усилие воспринимается только за счёт «нагельного» эффекта продольной арматуры

Таблица 1 Классификация физических моделей перекрытия

Модель- %, ная | , серия Цель исследования я ; РТ ~ч\ « .*-,* { 'I* д Л» моде-^ лих Аппроксимируемая зона '"ч Т Масштаб моделирования Наличие продольного : 1 шва Нагрузки

1 поисковая модельная серия, отработка методики моделирования двухслойных перекрытий 11 опорная зона перекрытия 1/10 нет -цельно-монолитная модель статика, квазитемпература

1.2 есть

2 изучение работы опорной зоны перекрытия, оценка эффективности системы усиления 2 1 опорная зона перекрытия 1/4 есть статика, квазитемпература

22 есть

3 определение несущей способности анкеров усиления в условиях температурных колебаний, оценка эффективности системы усиления 3 перекрытие полностью (весь пролет) 1/4 есть статика, температура, квази-сейсмика

Четвертая глава посвящена разработке методики расчета железобетонных конструкций с продольными строительными швами, плоскость которых сориентирована нормально к плоскости изгиба конструкции

Приведены основные положения методики расчета железобетонных

конструкций с продольными строительными швами на действие изгибающих

моментов Рассматривается выделенная из плиты полоса единичной ширины

и изучается поведение полученных верхней и нижней балок, разделенных

строительным швом Балки деформируются совместно и их прогибы

описываются одним и тем же уравнением упругой линии

¿2у _ 4{х) сЬс1 ~ £>

т е правые части этого уравнения для каждой балки равны друг другу:

о. Оа

где Мв, Мн - изгибающие моменты соответственно для верхней и нижней балок,

Дв, Дн-- изгибные жесткости соответственно верхней и нижней балок,

Ось х - продольная ось балки В каждом слое действует продольная сила (Кт) являющаяся интегральной суммой касательных напряжений в шве,

И=ЪХ\кт сЬс = ь]к£-^-с1х = — М (2)

Г ¿ ху >0 / Ъ J

где тху - касательные напряжения в плоскости шва, (в соответствии с формулой Журавского либо с использованием методики, учитывающей трещинообразование) Ь - ширина балки,

5 - статический момент сечения верхней балки относительно нейтральной оси всей полосы,

■/- момент инерции сечения всей балки,

<3 - поперечная сила в рассматриваемом сечении,

у - расстояние от строительного шва до центральной оси балки, к - коэффициент ослабления касательных напряжений в строительном шве (<1)

Изгибающий момент для каждой балки может бьггь представлен в виде суммы следующих величин.

• доли момента Мй, вызывающего чистый изгиб балки (может отсутствовать),

• момента касательных напряжений в строительном шве относительно нейтральной оси балки Мь

к-Б-у

М,=-М (3)

Поскольку при чистом изгибе слои не взаимодействуют между собой, доли постоянного момента тц и тц приходящиеся соответственно на верхнюю и нижнюю балки из условия равенства прогибов и всей полосы, определяются по формулам

Д

где. Б - изгибная жесткость всего сечения

Выражая через указанные величины Мв и Мц получаем.

Мв = тв М0 + М (5)

Мв =тЕ Мй ^^^ М (6)

где. ув, ун - расстояния от строительного шва до нейтральных осей соответственно верхней и нижней балок, и - доля пролетного момента, приходящаяся на верхнюю балку Подставляя выражения (5), (6) в уравнение (1), получаем

тв М0 +п М -к

й У в

М тн М0+(1-») М-к^-^М

'в

3

Откуда

п =

(В)

Определив значения тип, лредварительно оценив значение к, можно получить по уравнениям (5) и (6) изгибающие моменты для обеих балок и, используя их, определить соответствующие каждой балке компоненты напряжений и прогибы известными способами При этом следует иметь ввиду, что касательные напряжения в строительном шве создают продольную силу КТ (2), а момент Мо - продольную силу М, действующие вдоль нейтральной оси каждой балки, которые определяются по зависимостям (2) (9)

Эти силы должны быть учтены при определении напряжений

Далее в 4® главе приводится методика расчета несущей способности продольной арматуры на действие поперечных сил При зафиксированном экспериментально характере трещинообразования, способность сопротивляться действию поперечных сил конструкции в опорном сечении значительно занижена, из-за практически отсутствующей сжатой зоны бетона и исключения из работы поперечной арматуры (рис 3) Поэтому перерезывающее усилие воспринимается только продольной арматурой

д

(9)

Ув+Ун

работающей во взаимодействии с бетоном на срез При этом предельная поперечная сила воспринимаемая системой «арматура-бетон» определяется из условия достижения предела прочности бетона на раскалывание Методика определения «нагельного» эффекта была конкретизирована по результатам исследований, проведенных профессором Н И Карпенко, по изучению касательных напряжений в арматурных стержнях железобетона с трещинами и адаптированная специалистами ОАО «НИИЭС» для арматуры больших диаметров В результате были предложены конкретные зависимости и номограммы по определению «нагельной» способности продольной арматуры в зависимости от её диаметров в диапазоне 12 мм-40 мм и прочности бетона

Пятая глава посвящена разработке рекомендаций по применению численного моделирования методом конечных элементов железобетонных конструкций с продольными швами и последующего сравнительного анализа результатов расчётов, выполненных по разработанной инженерной методике, численных и модельных испытаний

Расчеты по МКЭ были проведены с использованием нелинейных моделей материалов по программе ADINA. Для описания работы арматуры применялась упругопластическая билинейная математическая модель с упрочнением, а для бетона - математическая модель, сформулированная Купфером В приведённых нелинейных расчётах был использован метод, позволяющий определить не только напряжённо-деформированное состояние, но и характер трещинообразования.

Было смоделировано и рассчитано несколько математических моделей Для аппроксимации бетона использовались твердотельные 8Ш узловые элементы типа solid, а для моделирования арматуры - стержневые 2~ узловые элементы типа trass Все модели выполнены двухслойными, связь слоев осуществлялась за счёт поперечной арматуры Шов-контакт аппроксимирован следующим образом элементы при расчёте МКЭ связаны друг с другом только через узлы, в связи с этим для аппроксимации шва в его

плоскости, поперечная арматура и слои бетона имели различные несвязанные между собой узлы арматура проходит сквозь шов, не взаимодействуя с ним, для совместных деформаций (не проникновения слоя в слой), между слоями была введена контактная группа В целях полноты проведенного численного анализа, несмотря на неоспоримые преимущества примененного метода (возможность аппроксимации всей продольной и поперечной арматуры, учета нелинейного деформирования материалов, поэтапность нагруження), следует отметить и некоторые негативные особенности Расчётом с применением модели материала с критерием прочности Купфера возможно определить только зоны образования трещин и направленность последних Количество трещин и их шаг не определяется Линии, обозначающие зоны образования трещин, имеются в каждом конечном элементе (рис 2 а) Математическая модель, в которой свойства бетона учитываются критерием прочности Купфера, не учитывает проскальзывание арматуры в бетоне в зоне трещин На всех ступенях загружения коэффициент полноты эпюры нормальных напряжений в продольной арматуре (ч/г) равен 1, что не соответствует работе арматуры в зоне расположения трещин

Главным критерием при оценке сходимости численного расчета является сопоставление прогибов, полученных численными расчетами и результатов экспериментальных исследований Отмеченные недостатки численного метода не повлияли на результат анализа получена удовлетворительная сходимость результатов численных расчётов с экспериментальными данными (рис 3) На основе сопоставления прогибов математических моделей установлено, что дсформативность рассмотренных двухслойных моделей в 2-4 раза больше цельномонолитных Напряжения в растянутой арматуре второго ряда (внутри сечения) в двухслойной модели достигают предела текучести при нагрузке в Зш раза меньшей, чем в модели без шва (рис 2) При достижении арматурой 1 предела текучести, резко возрастают напряжения в арматуре 3 (см пунктир на графике) Представленное

напряжённое состояние арматуры 1— и 2— яруса бетонирования согласуется с характером развития нормальной магистральной трещины, полученное на железобетонных моделях раскрытие внутренней трещины первого яруса значительно превышает раскрытие трещин во втором ярусе (рис 1)

На основе выполненных исследовании определён ресурс массивных перекрытий электростанций с нарушенным сцеплением контакта сборной конструкции с монолитным ярусом бетонирования (рис 4)

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Экспериментальными исследованиями на физических моделях установлено, что способность сопротивляться действию изгибающего момента двухслойных моделей с нарушенным сцеплением ярусов бетонирования значительно ниже, чем монолитных моделей

2 Характер трещинообразования, механизм сопротивления и разрушения железобетонных конструкций, имеющих продольный шов, плоскость которого располагается нормально к плоскости изгиба изгибаемой конструкции, значительно отличается от обычного представления трещинообразования в монолитных конструкциях Максимальное раскрытие трещины разрушения зафиксировано не на верхней максимально растянутой для монолитной конструкции грани сечения, а внутри сечения в плоскости шва - на грани элемента, имеющего более значительную изгибную жесткость

3 Эгаору противодавления воды в трещинах принимаемую по СНиП 2 06 08-87, предлагается корректировать с учетом высоты сжатой зоны, определяемой из условия раздельной работы слоев железобетонной конструкции и выявленного характера трещинообразования.

-204. Разработана инженерная методика расчета поэтапно возводимых железобетонных конструкций ГТС Методика позволяет рассчитать конструкцию по всем группам предельных состояний

5 Разработан ряд рекомендаций по конечно-элементной аппроксимации железобетонных конструкций ГТС с блочными швами

6 Выполнена апробация инженерного метода расчета путем сопоставления результатов расчета с экспериментальными данными, а также с результатами численного моделирования На основе сопоставлений результатов расчета по предложенной автором методике с результатами расчета по МКЭ и экспериментальными данными отмечена удовлетворительная сходимость, по деформациям, напряжениям в арматуре Сделан вывод, что разработанная методика расчета железобетонных конструкций с продольным швом может быть использована при проектировании.

7 Предложена методика определения остаточного ресурса железобетонной конструкции.

8 Результаты диссертационной работы внедрены в проект усиления 8е перекрытий боксов барабанов-сепараторов пара на Курской и Смоленской АЭС

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

Николаев Д В Исследование сборно-монолитных железобетонных перекрытий в массивных сооружениях / "Промышленное и Гражданское Строительство", 2007 г, № 4, с 47-48, Николаев Д В. Физическое и математическое моделирование железобетонных гидротехнических конструкций с учетом продольных строительных швов // "Гидротехническое строительство", 2007 г, № 9, с 21-23,

3 Николаев Д В Исследование массивных сборно-

монолитных железобетонных перекрытий энергетических сооружений // Безопасность энергетических сооружений / Научно-технический и производственный сборник, ОАО "НИИЭС", М . 2007, Вып 16, с 4555,

4. Петрашень И. Р , Николаев Д. В Исследование трещинообразования и несущей способности массивных перекрытий ГЭС и АЭС, возводимых поэтапно, и усиление перекрытий для продления срока их эксплуатации // Гидроэнергетика Новые разработки и технологии Научно-техническая конференция Доклады и выступления СПб Издательство "ВНИИГ им Веденеева", том 2,2006 г., с 298-304,

5. Петрашень И Р , Николаев Д В Исследование трещинообразования и несущей способности массивных перекрытий ГЭС и АЭС, возводимых поэтапно, и усиление перекрытий для продления срока их эксплуатации // Тезисы докладов научно-технической конференции "Гидроэнергетика Новые разработки и технологии", СПб.. Издательство ВНИИГ им Б Е Веденеева, с 149-150;

6 РД ЭО 0624-2005 «Мониторинг строительных конструкций АЭС»

(О

ю

]» сборпглй железобетон; 2- конструктивная арматура верха сборного элемента; 3- микротрешина {<0,0; мм); А- железобетонная стена; 5- растянутая продольная рабочая арматура; 6- блочный шов; 7- наклонная трещина (по СНпТ% 8- монолитный железобетон: 9- поперечная арматура 10- сжатая продольная рабочая арматура: 11- трещит разрушения; 12 - ежа гая зона, 13 - сжатая зона втом случае если конструкция работает, кц( цел ьнсмонолнтная

Рис. 1 Схема возможного трещин ообразования вдвухслойныхкопструкциях а - экспериментально выявленный характер трещи н о о бр ало дан и я; б - схема работы опорной зоны перекрытия

1,2,3 - продольная арматура, 4 - шов контакт, 5а, 56 - напряжения в арматуре I при наличии и отсутствии шва соответственно, 6а, 66 - тоже в арматуре 3, 6в -напряжения в арматуре 3 в случае отсутствия поперечной арматуры, 7а, 76 -напряжения в арматур© 2 при наличии и отсутствии шва соответственно

Рис 2 а) Конечно-элементная модель, б) напряжения в арматуре

Рис 3, Прогибы

а) модели второй модельной серии (см табл I);

б) модель третьей модельной серии

время эксплуатации энергоблока [годы]

!- несущая способность перекрытия; 2 - действующая кагручка, 3 - срок службы беч конструкций усиления, 4 - срок службы с конструкцией усиления

Рис 4 Ресурс перекрытия

Подписано в печать 13.09.2007 i . Формат 60хВ4 1/16, Усл. 11еч. Лнст1,5 Тираж 100 экз. Заказ № 1654 Отпечатано а типографии «ДЦ «Карсшый Двор»» 10100ÍV, Москва, ул. Покровка, д. 12, erp_ 1 Тед,: (495) 955-19-31 Факс: (495) 955-19-31 www.allaprint.nl

Введение.

Глава 1. Обзор методов расчёта и результатов обследования, массивных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений с учётом блочных швов.

1.1 Обзор методов расчёта массивных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений с блочными швами.

1.2 Обзор результатов обследований, характера трещинообразования и разрушения массивных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений с блочными швами.

1.3 Цель и задачи исследования.

Глава 2. Методика проведения исследований двухслойных железобетонных конструкций с горизонтальными швами на физических моделях перекрытия.

2.1. Критерии подобия.

2.2. Классификация моделей.

2.3 Армирование моделей.

2.4 Бетон моделей.

2.5 Контрольно-измерительная аппаратура.

2.6 Выводы к главе 2.

Глава 3. Результаты исследований двухслойных железобетонных конструкций с горизонтальными швами на физических моделях перекрытия.

3.1 Результаты испытаний моделей опорной зоны перекрытия (1™ и модельные серии).

3.2 Результаты испытаний полнопролётной модели перекрытия (Зая модельная серия).

3.3 Выводы к главе 3.

Глава 4. Инженерные методики расчёта железобетонных конструкций с продольными строительными швами.

4.1 Разработка методики расчёта конструкции на действие изгибающих моментов.

4.2 Конкретизация методики расчёта «нагельной» способности продольной арматуры на действие поперечных сил.

4.3 Выводы к главе 4.

Глава 5. Апробация методик расчёта железобетонных конструкций с продольными строительными швами.

5.1. Численное моделирование двухслойных железобетонных конструкций методом конечных элементов. Сопоставление результатов экспериментальных исследований с результатами аналитических и численных расчетов.

5.2. Внедрение результатов проведённых исследований.

5.3 Выводы к главе 5.

Для обеспечения водонепроницаемости и гравитационной устойчивости железобетонных конструкций гидротехнических сооружений их изготовляют массивными. Один из отличительных признаков массивных конструкций это наличие строительных швов различной направленности. Швы образуются в результате «деления» железобетонной конструкции на блоки бетонирования, или при применении сборно-монолитных конструкций. Деление на блоки бетонирования необходимо для уменьшения температурных напряжений в бетоне во время набора им прочности, уменьшения гидростатического давления бетонной смеси на опалубку, облегчения производства работ. Влиянию швов бетонирования расположенных нормально к продольной оси изгибаемых элементов на работу конструкций посвящено значительное количество исследований. Работа конструкций со швами параллельными продольной оси и перпендикулярными к плоскости изгиба изучена недостаточно. С продольными строительными швами построено большое количество железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, например здания ГЭС (рис. 1), водоприёмники, перекрытия отсасывающих труб, фундаментные плиты, понуры, а так же конструкции, которые возводятся в плитах оболочках либо в армопанелях подпорные и шлюзовые стенки, бычки, устои. Натурными исследованиями и мониторингом за состоянием эксплуатируемых железобетонных конструкций гидротехнических и энергетических сооружений, установлено, что сложный спектр воздействий, включая многократно повторяющиеся температурные и статические воздействия, может привести к нарушению сцепления между блоками бетонирования, и в местах контакта сборного и монолитного бетона. В результате происходит раскрытие швов и негативное изменение напряжённо-деформированного состояния всей конструкции, а именно рост напряжений в арматуре и сжатом бетоне, и как следствие снижение несущей способности и увеличение деформативности всей конструкции.

К сооружениям, с продольными швами могут относиться: перекрытия зданий ГЭС, водоприёмники, перекрытия отсасывающих труб, фундаментные плиты, понуры, а так же конструкции, возведённые в несъёмной опалубке, такие как подпорные и шлюзовые стенки, перекрытия и стены боксов атомных электрических станций (АЭС).

Как правило, контактные поверхности слоёв бетона находятся внутри сечений железобетонных элементов, поэтому зачастую при визуальном обследовании конструкций не удаётся выявить их аварийное состояние (рис 2). Между тем отсутствие визуального доступа к местам разрушения может привести к внезапной аварии на энергетическом объекте. Проблема скрытых дефектов особенно актуальна в настоящее время, когда первоочередное значение приобретает проблема повышения надёжности и безопасности гидротехнических сооружений (ГТС) в рамках реализации

1 - монолитный слой; 2 - трещина расслоения; 3 - перекрытие; 4 - сборный элемент; 5 - стена; 6 - трещина разрушения; 7 -микротрещина

Рис. 2. Фрагмент опорной зоны перекрытия Закона РФ «О безопасности гидротехнических сооружений», требующего безаварийной эксплуатации гидротехнических сооружений. Такой подход коренным образом отличается от подходов и тенденций предшествующего периода, направленных на повсеместную экономию строительных материалов, в том числе за счёт не вполне обоснованного снижения коэффициентов запаса

Нарушение контактов в швах, снижение длительной прочности бетона происходит длительно, годами. Пока достаточная надёжность железобетонных конструкций ГТС объясняется значительными коэффициентами запаса, заложенными при их проектировании по нормам допускаемых напряжений и разрушающих нагрузок, меньшие запасы имеют железобетонные конструкции ГТС сконструированные по нормам предельных состояний. Отсутствие учёта продольных блочных швов бетонирования при проектировании массивных железобетонных конструкций может являться причиной возникновения предаварийных, ситуаций на гидротехнических и энергетических объектах. Ликвидация предаварийного состояния, как правило, требует проведение дорогостоящих ремонтных работ. Например: ремонт бычков Кислогубской ПЭС; ремонт железобетонных конструкций насосной станции № 1 канала Иртыш-Караганда, усиление 8Ш массивных перекрытий 4* блоков Курской и Смоленской АЭС.

Цель и задачи диссертационной работы. Целью работы является разработка аналитической методики расчёта, совершенствование методов физического и математического (численного) моделирования напряжённо-деформированного состояния (НДС) и прочности массивных сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкций ГТС с учётом продольных строительных швов.

Задачи исследований. • анализ современных методов расчёта массивных железобетонных конструкций с учётом поблочного возведения;

• совершенствование методов физического моделирования, двухслойных статически неопределимых балочных конструкций при комплексном, а именно статическом и температурном воздействиях;

• разработка рекомендаций по применению численной методики расчёта железобетонных конструкций с прогрессирующим трещинообразованием с аппроксимацией поперечного и многоярусного продольного армирования, а так же моделированием строительных швов;

• разработка аналитического (инженерного) метода расчёта рассматриваемых конструкций на все виды усилий, с применением аппаратов сопротивления материалов, механики стержневых систем и правил расчёта железобетонных конструкций;

• конкретизация методики расчёта нагельной способности арматуры на базе деформационной теории железобетона с трещинами;

• разработка способа определения ресурса железобетонной конструкции;

• комплексный анализ результатов модельных испытаний, а так же численных и аналитических расчётов;

Научную новизну работы составляют:

• методика физического моделирования двухслойных балочных конструкций на сложное сочетание циклических статических и температурных воздействий;

• определённые экспериментально нетипичные схема трещинообразования и форма разрушения, отличающиеся от обычного представления характерного для цельно-монолитных конструкций;

• рекомендации по математическому моделированию железобетонных конструкций методом конечных элементов (МКЭ) с применением нелинейных моделей материалов, с блочными швами и с аппроксимацией как продольной, так и поперечной арматуры;

• результаты модельных испытаний, численных и аналитических расчётов с проведением комплексного сравнительного анализа;

• аналитическая (инженерная) методика расчёта двухслойных железобетонных конструкций на все виды усилий, с продольными строительными швами;

• конкретизация методики расчёта нагельной способности продольной арматуры на воздействие поперечной силы;

• способ оценки ресурса железобетонной конструкции. Практическое значение работы:

• разработана инженерная методика расчёта массивных сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкций ГТС с учётом строительных швов, она принята в институте «Гидропроект» для определения армирования указанных конструкций;

• разработаны рекомендации по применению численных методов расчёта конструкций ГТС с блочными швами, с целью проверки продольного и поперечного армирования с учётом прогрессирующего трещинообразования до стадии разрушения;

• эпюра противодавления воды в трещинах принимаемая по [96], корректируется с учётом высоты сжатой зоны определяемой из условия раздельной работы слоев железобетонной конструкции

• на физических моделях проведена проверка прочности перекрытий блоков Курской и Смоленской атомных станций (АЭС), а так же расчётными (численным и аналитическим) методами;

• обоснована схема усиления, в том числе на моделях с учётом циклических температурных воздействий. Результаты работы направлены в ФГУП институт «Атомэнергопроект», там внедрены в проект усиления перекрытий;

• разработан практический способ определения ресурса железобетонной конструкции.

5.3 Выводы к главе 5

Конкретизирована методика конечно-элементного анализа двухслойных железобетонных перекрытий учитывающая нелинейные свойства бетона и арматуры, а так же поперечную арматуру. Разработанная методика математического моделирования проверена на физических моделях 2Ш и 3— модельных сериях, а так же на упругой двухслойной балке, получена удовлетворительная сходимость.

Проведена апробация разработанного инженерного метода на основе сопоставления результатов расчёта с результатами экспериментальных исследований, а также с результатами расчётов, полученных на основе численного аншшза методом конечных элементов, получена удовлетворительная сходимость при сопоставлении аналитического решения как с решением численным, так и с результатами экспериментальных исследований.

Откорректирована формула 7.42 [97] путём вычисления средней высоты сжатой зоны через площади сечения продольной арматуры (5.1), а не как это определено в [97].

Предложен один из способов определения ресурса двухслойных железобетонных перекрытий.

Результаты научного исследования учитываются Центром Научного Обоснования Проектов ОАО «Инженерный центр ЕЭС» - «Институт Гидропроект» при проектировании гидротехнических сооружений, а также внедрены в проект усиления 8Ш перекрытий боксов барабанов-сепараторов пера на Курской и Смоленской АЭС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведен обзор существующих методик теоретических исследований, посвященных вопросам влияния швов бетонирования на прочностные и деформативные свойства конструкции. Анализ характера трещинообразования и разрушения стенок шлюзов канала им. Москвы, устоя водосброса Хантайской ГЭС, подпорной стенки Загорской ГАЭС, разделяющего устоя Широковской ГЭС, бычков и фундаментных плит насосных станций каналов Иртыш-Караганда и канала Днепр-Кривой Рог, фундаментной плиты Кислогубской ПЭС (в строительный период), боксов Курской и Смоленской АЭС, указывают на значительные отличия в сопротивлении массивного железобетона, в первую очередь гидротехнических сооружений, от железобетона промышленных и гражданских сооружений. Это происходит из-за интенсивного раскрытия строительных (блочных) швов, которому способствует сложный спектр нагрузок и как следствие возникновение неблагоприятного напряжённого состояния.

Выявлены негативные особенности эксплуатации железобетонных конструкций с продольным швом, плоскость которого расположена нормально к плоскости изгиба в изгибаемых конструкциях. Натурные наблюдения позволяет сделать вывод о необходимости учёта продольных строительных швов при проектировании железобетонных конструкций гидросооружений. Проведённый литературный анализ исследований железобетонных конструкций с блочными швами, выявил отсутствие аналитических инженерных методик определения напряжённо-деформируемого состояния рассматриваемых конструкций, пользуясь которыми можно рассчитывать сооружения по всем группам предельных состояний и определить армирование.

На основе выполненного обзора и анализа сформулированы цель и задачи, диссертационной работы: - разработка аналитической методики расчёта, совершенствование методов физического и математического (численного) моделирования напряжённо-деформированного состояния (НДС) и прочности массивных сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкций ГТС с учётом продольных строительных швов. В задачи диссертационной работы вошли:

• анализ современных методов расчёта массивных железобетонных конструкций с учётом поблочного возведения;

• совершенствование методов физического моделирования, двухслойных статически неопределимых балочных конструкций при комплексном, а именно статическом и температурном воздействиях;

• разработка рекомендаций по применению численной методики расчёта железобетонных конструкций с прогрессирующим трещинообразованием с аппроксимацией поперечного и многоярусного продольного армирования, а так же моделированием строительных швов;

• разработка аналитического (инженерного) метода расчёта рассматриваемых конструкций на все виды усилий, с применением аппаратов сопротивления материалов, механики стержневых систем и правил расчёта железобетонных конструкций;

• конкретизация методики расчёта нагельной способности арматуры на базе деформационной теории железобетона с трещинами;

• разработка способа определения ресурса железобетонной конструкции;

• комплексный анализ результатов модельных испытаний, а так же численных и аналитических расчётов.

Для проведённого научного исследования автором выведены критерии подобия при моделировании железобетонных конструкций при действии статических и температурных нагрузок. Проведены лабораторные исследования опытных балок с продольными швами.

Испытаниями установлено, что характер трещинообразования, механизм сопротивления и разрушения конструкций, имеющих продольный шов, плоскость которого располагается нормально к плоскости изгиба изгибаемой конструкции, значительно отличаются от цельномонолитных. Способность сопротивляться действию изгибающего момента двухслойных моделей с нарушенным сцеплением ярусов бетонирования ниже, чем монолитных моделей на 15% 30%.

Разработана инженерная методика расчета исследованных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений в случаях поперечного и продольного изгибов. Методика позволяет рассчитать конструкцию по всем группам предельных состояний.

Выполнена апробация инженерного метода расчёта путём сопоставления результатов расчета с экспериментальными данными, а также с результатами численного моделирования.

Конкретизирована методика расчёта «нагельной» способности арматуры, на базе которой предложен метод определения прочности шва и поперечного усилия воспринимаемого продольной арматурой.

Предложен один из способов определения ресурса железобетонной конструкции.

Разработан ряд рекомендаций по конечно-элементной аппроксимации железобетонных конструкций гидросооружений с блочными швами.

Эпюру противодавления воды в трещинах принимаемую по [96], предлагается корректировать с учётом высоты сжатой зоны определяемой из условия раздельной работы слоёв железобетонной конструкции.

На основе сопоставлений результатов расчета по предложенной автором методике с результатами расчета по МКЭ и экспериментальными данными отмечена удовлетворительная сходимость, как по деформациям, так и по напряжениям в арматуре. Сделан вывод, что разработанная методика расчета железобетонных конструкций с продольным швом может быть использована при проектировании.

Произведён комплексный анализ результатов модельных испытаний, а также численных и аналитических расчётов, выявлены особенности работы двухслойных конструкций.

Результаты диссертационной работы внедрены в проект усиления 8Ш перекрытий боксов барабанов-сепараторов пара на Курской и Смоленской АЭС.

1. Агапов В. П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости конструкций / М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004, 248 с;

2. Аласюк Г. Я. Обработка контактных поверхностей крупноразмерных сборных железобетонных элементов, подлежащих омоноличиванию. Экспресс-информация серии "Строительство гидроэлектростанций", Информэнерго, 1968, №7 235 е.;

3. Анохон Н. Н. Строительная механика в примерах и задачах. Ч. 1. Статически определимые системы, М.: Издательство АСВ, 1999, 335 е.;

4. Анохон Н. Н. Строительная механика в примерах и задачах. Ч. И. Статически неопределимые системы. М.: Издательство АСВ, 2000, 464 е.;

5. Арольд В. Я., Аласюк Г. Я., Минц В. Б. Исследование прочности сцепления армопанельных конструкций с монолитным бетоном на строительстве Воткинской ГЭС. "Гидротехническое строительство", 1962, № 3;

6. Басов К. А. АЫ8У8 в примерах и задачах. М.: Компьютер пресс, 2002, 224 е.;

7. Белов В. В. Блочная модель деформирования массивных бетонных и железобетонных элементов с макротрещинами \\ Гидротехническое строительство. 1994, № 9, с. 26-30;

8. Белов В. В., Брянцев В. Ю. Трёхмерное напряжённо-деформированное состояние системы бетонных блоков при внецентренном нагружении // Материалы конференций и совещаний по гидротехнике, ПРЕСО-93, СПб, ВНИИГ, 1994, с. 147-151;

9. Беляев Н. М. Сопротивление материалов / Государственное издательство технико-теоретической литературы. М., 1953, 856 е.;

10. Варданян Г. С., Андреев В. И., Атаров Н. М., Горшков А. А. Сопротивленим материалов с основами теории упругости и пластичности. М.: "Издательство ассоциации строительных вузов", 1995;

11. Васильев П. И. Вопросы развития теории железобетона // Бетон и железобетон, 1980 г., № 4, с. 26-27;

12. Васильев П. И., Захарьев Г. К., Малинин H. Н. Блочно-контактные модели для изгибаемых и внецентренно-сжатых бетонных и железобетонных элементов // Материалы VIH Ленинградской конференции по бетону и железобетону, Л.: "Энергия", 1988, с 60-63;

13. Васильев П. И., Малинин H. Н., Шарашкин Е. И. Вопросы прочности бетонных и железобетонных элементов // Труды координационных совещаний по гидротехнике, Л.: "Энергоиздат", 1982, с. 3-7

14. Вентцель Е. С. Теория вероятностей, Высшая школа, М., 2002 г., 575 е.;

15. Гун В. Я., Миренков А. Ф., Николаев В. Б., Салов В. Н. Специализированное обследование строительных конструкций "горячих" и примыкающих к ним помещений 1 и 2 энергоблоков Смоленской АЭС. М.: ООО «ИСБ Надежность», 2005;

16. Залесов А. С., Лисичкин С. Е. Оценка прочностижелезобетонных конструкций на основе вторичных полей напряжений // Гидротехническое строительство, 1990, № 3, с. 46-49;

17. Залесов А. С., Лисичкин С. Е. Прочность массивных железобетонных конструкций с учётом продольных швов бетонирования // Сборник "Материалы конференций и совещаний по Гидротехнике", "Предсо-90", С-Пб., Энергоатомиздат, 1991, с. 117-121;

18. Ильин Ю. А., Рубин О. Д. Проведение специальных инструментальных обследований строительных конструкций помещений № 804, № 404 и № 305 блоков № 3 и № 4 Курской АЭС. М.: ООО "ЦСКТ", 2005;

19. Каплугин А. Б., Морозов Е. М., Олферьева M. A. ANSYS в руках инженера. М.: Едиториал УРСС, 2003 г., 272 с.

20. Карпенко Н. И. Теория деформирования железобетона с трещинами М.: Стройиздат, 1976, 208 е.;

21. Карпенко Н. И. Общие модели механики железобетона, М.: Стройиздат, 1996, 413 е.;

22. Кириллов А. П. Влияние швов бетонирования на работу железобетонных конструкций // Гидротехническое строительство, 1969, №3, с. 10-15;

23. Кириллов А. П. Николаев В. Б. Прочность строительных швов в железобетонных конструкциях гидротехнических сооружений // НТИ, Информэнерго, Обзор, 1976, 46 е.;

24. Кириллов А. П., Коган Е. А., Ульянова Е. А. Прочность бетонных массивных сооружений по горизонтальным строительным швам // Обзорная информация, сер. 2: Гидроэлектростанции. Вып. 2. М. Информэнерго, 1987;

25. Кириллов А. П., Николаев В. Б. Влияние строительных швов на деформативность железобетонных конструкций гидросооружений // Сборник научных трудов / М.: Гидропроект, 1972, выпуск 24, с. 232237;

26. Кириллов А. П., Николаев В. Б., Беленький Б. С., Рубин О. Д., Браудо В. М. Учёт влияния строительных швов на прочность массивных железобетонных конструкций // Гидротехническое строительство, 1983, №6, с. 33-38;

27. Кириллов А. П., Николаев В. Б., Рубин О. Д. Совершенствование метода расчёта прочности наклонных сечений в массивных железобетонных конструкциях // Гидротехническое строительство, 1984 г., №4, с. 38-42;

28. Кириллов А. П., Николаев В. Б., Рубин О. Д., Лукша Л. К. Прочность железобетонных конструкций гидросооружений, имеющих блочные швы // Гидротехническое строительство, 1979, № 12, с. 22-27;

29. Кириллов А. П., Николаев В. Б., Черняк Т. В. Исследования массивных железобетонных конструкций, возводимых поэтапно // Сборник научных трудов / Гидропроект, 1980, выпуск 74, с. 135-143;

30. Кириллов А. П., Черняк Т. В. Влияние напряжений строительного пероуда на сопротивление железобетонных сборно-монолитных элементов по нормальным сечениям // Труды координационных совещаний по гидротехнике, Л.: Энергоатомиздат, 1987, с. 151-154;

31. Кувыкин И. С. Прочность сцепления бетона в швах при различных способах бетонирования и обработки бетонных поверхностей. "Гидротехника и мелиорация", 1960, № 6

32. Кудрявцев Е. М. MathCAD полное руководство по русской версии М.: ДМК Пресс, 2005, 592 е.;

33. Ларсен Р. У. Инженерные расчёты в Excel.: Перевод с английского -М.: Издательский дом "Вильяме", 2004 г., 554 с.

34. Лисичкин С. Е. Методика назначения поперечной арматуры в конструктивных зонах элементов гидротехнических сооружений // НТИ Серия: Сооружения электростанций, 1988, выпуск 9., с. 1-4;

35. Лисичкин С. Е. Повышение надёжности конструкций ТЭС, имеющих контактные швы, с учётом сопротивления арматуры сдвигу // М.; Сборник "Безопасность энергетических сооружений", НИИЭС, 2001, выпуск 9, с 43-60;

36. Лисичкин С. Е., Ляпин О. Б. Поперечное армирование массивных конструкций энергетических сооружений // Энергетическое строительство, 1989, № 11, с. 40-44;

37. Мальцов К. А., Минарский А. Е., Расмагина Л. С. "Трещиностойкость массивных железобетонных балок" // Труды координационных совещаний по гидротехнике, Л.: "Энергия", 1982, выпуск 82, с. 42-47;

38. Мальцов К. А., Минарский А. Е., Расмагина Л. С. Некоторые особенности массивного железобетона и их влияние на работу гидротехнических сооружений // Труды координационных совещаний по гидротехнике, Л.: "Энергия", 1970, выпуск 58, с. 349-360;

39. Михайлов Н. В., Урьев Н. Б. Проблема сцепления нового бетона со старым и склеивание бетонов в гидротехническом строительстве, "Гидротехническое строительство", 1961, № 9;

40. Николаев В. Б. Метод расчёта массивных железобетонных гидротехнических конструкций // Сборник научных трудов института / Гидропроект, 1991, выпуск 45, с. 182-187;

41. Николаев В. Б. Методы расчёта массивных железобетонных гидротехнических конструкций // Гидротехническое строительство, 1990, № 5, с. 21-24;

42. Николаев В. Б. "Напряжённое состояние и прочность массивных железобетонных конструкций с трещинами" // Труды координационных совещаний по гидротехнике, Л., "Энергоатомиздат", 1991;

43. Николаев В. Б. Напряжённое состояние и поперечное армирование массивных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений // Энергетическое строительство, 1990, № 8, с. 67-69;

44. Николаев В. Б. Прочность массивного гидротехнического железобетона блочного строения. Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук. Л.: 1991, 42 е.;

45. Николаев В. Б. Напряжённое состояние и поперечное армирование массивных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений // Энергетическое строительство 1990, № 8, с. 67-69;

46. Николаев В. Б. Рубин О. Д. Совершенствование расчёта прочности железобетонных конструкций гидротехнических сооружений состроительными швами // НТИ, Информэнерго, Обзор, Серия: Гидроэлектростанции, Выпуск I, 1986, 56 е.;

47. Николаев В. Б., Клящицкий В. И. Рекомендации по проектированию блочных швов бетонирования // Энергетическое строительство, 1981, №5, с. 69-71;

48. Николаев В. Б., Рубин О. Д. Прочность железобетонных конструкций гидросооружений на действие поперечной силы // НТИ, Серии: Строительство гидроэлектростанций, "Информэнерго" 1979, № 11, с. 15-19;

49. Николаев В. Б., Рубин О. Д., Лисичкин С. Е. "Прочность железобетонных конструкций гидросооружений на действие поперечной силы и изгибающего момента" // НТИ, Серии: Строительство гидроэлектростанций, "Информэнерго" 1982, № 6, с. 1518;

50. Николаев Д. В. Исследование сборно-монолитных железобетонных перекрытий в массивных сооружениях / "Промышленное и Гражданское Строительство", 2007 г., № 4, с. 47-48;

51. Николаев Д. В. Физическое и математическое моделирование железобетонных гидротехнических конструкций с учётом продольных строительных швов // "Гидротехническое строительство", 2007 г., № 9, с. 21-23;

52. Николаев Д. В. Исследование массивных сборно-монолитных железобетонных перекрытий энергетических сооружений // Безопасность энергетических сооружений / Научно-технический и производственный сборник, ОАО "НИИЭС", М.: 2007, Вып. 16, с. 4555;

53. Орехов В. Г. Зерцалов М. Г. Механика разрушения инженерных сооружений и горных массивов, М.: Ассоциация строительных вузов, 1999;

54. Пащенко В. И. Трапезников Л. П. Функции влияния для перемещений границы прямоугольной области (плоская задача) // Известия института / Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники, 1970, т. 93, с. 40-55;

55. Прис Б. В., Дэвис Д. Д. Моделирование железобетонных конструкций. Изд-во "Высшейшая школа", Минск, 1974, 224 е.;

56. Прыщенко Ю. И., Гофельман А. Г. О насечке на поверхность бетона при стыковании, "Автомобильные дороги", 1959, № 2;

57. Рассказов Л. Н., Орехов В. Г., Правдивец Ю. П., Воробьёв Г. А., Малахов В. В., Глазов А. И. Гидротехнические сооружения М.: Стройиздат, 1996, Ч. 1-435 е., 4.2-344 е.;

58. Рубин О. Д. Совершенствование методики расчёта прочности элементов по наклонным сечениям // Бетон и железобетон, 1989, № 10, с. 20-21;

59. Соколов И. Б., Соломенцева Е. Н. Влияние трещин на перераспределение напряжений в бетоне гидротехнических сооружений // Труды координационных совещаний по гидротехнике, М., "Энергия", 1970, выпуск 58, с. 386-398;

60. Судаков В. Б., Минарский А. Е. и др. Сдвиговые характеристики горизонтальных строительных швов плотины Токтогульской ГЭС, "Гидротехническое строительство", 1974 г., № 5;

61. Триндер Б. Д. Исследование прочности, морозостойкости и водонепроницаемости бетона с рабочими швами бетонирования", "Гидротехническое строительство, 1969 , № 9;

62. Уваров Л. А., Фрадкин Л. П. Исследование сопротивления сдвигу бетона по блочным строительным швам плотин, "Гидротехническое строительство", 1968, № 7;

63. Устинов В. П., Кругл ов В. М., Кудашёв В. И. Численное моделирование железобетона в плоском напряжённом состоянии методом конечных элементов // Известия ВУЗов, Строительство и архитектура, 1976, № 3, с. 24-29;

64. Устинов В. П., Кудашёв В. И. и др. Расчёт пространственных железобетонных конструкций с учётом физической нелинейности и трещинообразования // Строительная механика и расчёт сооружений, 1981., №4, с. 6-10;

65. Швецов А. В., Соколов И. Б., Соломенцева Е. Н. Исследования на повторные загружения крупноразмерных сборно-монолитных железобетонных элементов // Труды координационных совещаний по гидротехнике, М. Л., "Энергия", 1966, выпуск 31, с. 109-125;

66. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам;

67. ГОСТ 18105-85 Бетоны. Правила контроля прочности;

68. ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона;

69. ГОСТ 8829-94 Межгосударственный стандарт. Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением правила оценки прочности, жёсткости, и трещиностойкости;

70. П 69-97 Руководство по методике оценки ресурса работоспособности и безопасности бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений. Л.: ВНИИГ, 1997;

71. П 70-97 Методика и техника исследования на физических моделях напряжённо-деформированного состояния и прочности железобетонных конструкций гидротехнических сооружений (Пособие к СНиП 2.06.08-87). Л.: ВНИИГ, 1997;

72. П-851-87 Рекомендации по назначению поперечной арматуры в конструктивных зонах балочных элементов и в балочных элементах, имеющих продольные строительные швы // Гидропроект им. С. Я. Жука Минэнерго СССЗ, М.: 1987 г., 41 е.;

73. П-871-89 Рекомендации по расчёту массивных железобетонных конструкций гидротехнических сооружений на действие поперечных сил // Гидропроект им. С. Я. Жука Минэнерго СССЗ, М.: 1989 г., 32 с.

74. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений (без предварительного напряжения) к СНиП 2.06.08-87. Л.: ВНИИГ, 1991, 276 е.;

75. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур (к СНиП 2.03.04-84). М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989 г., 184 е.;

76. РД ЭО 0007-2005 Типовая инструкция по эксплуатации зданий и сооружений АЭС. М.: Концерн Росэнергоатом, 2005, 165 е.;

77. РД ЭО 0462-03 Методика по обоснованию срока службы строительных конструкций, зданий и сооружений атомных станций с РБМК. М.: Концерн «Росэнергоатом», 2003, 72 е.;

78. РД ЭО 0624-2005 Мониторинг строительных конструкций АЭС. М.: Концерн Росэнергоатом, 2005, 40 е.;

79. СНиП 2.03.01 84 Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985 г., 79 с.

80. СНиП 2.03.04 84 Бетонные и железобетонные конструкции предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985 г., 52 с.

81. СНиП 2.06.08.-87 "Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений" М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987 г.,32с.

82. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные сооружения без предварительного напряжения арматуры. ГУП "НИИЖБ", ФГУП ЦПП, М., 2005г., 53 с.

83. Bathe К. J. "Finite element procedures" USA, Prentice-Hall, Inc., y. 1996.

84. Bathe K. J. Wilson E. L. "Numerical methods in finite element analysis" USA, Prentice-Hall, Inc., y, 1976.

85. Chen Y. "Dynamic analysis and response of large reinforced concrete conduits in inhomogeneous soil strata" // Nonlinear finite elements analysis and ADINA volume 10, 1995 y., Massachusetts Institute of Technology, U.S.A., p. 475-483.

86. Evans E. P., Huqnes B. D. "Shrinkage and Thermal Cracking in a Reinforced Concrete Retaining wall", Proc., Institute Civil Tngineerihgs, y. 1968, voll. 39, January

87. Khatri D., Anderson J. C. "Analysis of reinforced concrete shear wall components using the ADINA nonlinear concrete model" // Nonlinear finite elements analysis and ADINA volume 10, 1995 y., Massachusetts Institute of Technology, U.S.A., p. 485-504.

88. Lombardi G. "Querkraftbedingte Schaden in Bogensperren", Wasser, Energie, Luft, 1988, 80, Jahrgang, Half 5/6, CH-5401, Baden, S. 119-125

89. Segerlind L. J. "Applied finite element analysis", John Wiley and Sons, Inc., New York / London / Sydney / Toronto

90. Thimmhardy E. G., Marsh C., Chen H., Tessema M. "Nonlinear analysis of steel and concrete bridge components" // Nonlinear finite elements analysis and ADINA volume 10, 1995 y., Massachusetts Institute of Technology, U.S.A., p. 439-459.