Детальная информация

Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена актуальной проблеме оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) грунтовой плотины при сейсмическом воздействии интенсивностью 9 баллов. Грунтовые плотины, широко распространенные в гидротехническом строительстве, играют ключевую роль в регулировании водных ресурсов, энергоснабжении и предотвращении наводнений. Однако их устойчивость, особенно в сейсмически активных районах, требует тщательного анализа и оценки. Сейсмические воздействия такой силы представляют серьезную угрозу для целостности и работоспособности гидротехнических сооружений, что обуславливает необходимость проведения комплексных исследований НДС для обеспечения их безопасности. В процессе выполнения работы были смоделированы исходные данные, включающие топографические, геологические, гидрологические и климатические характеристики предполагаемого района строительства, а также информация о местных грунтах, пригодных для строительства грунтовой плотины. Учтены расчетные расходы и уровни воды, что является критически важным для определения гидростатического и гидродинамического воздействия на сооружение. Проведено предварительное назначение геометрических и механических параметров грунтовой плотины. Выполнены аналитические расчеты фильтрационно-суффозионной прочности основания и низового откоса плотины, устойчивости откосов плотины при различных нагрузках, а также аналитический расчет осадки плотины под действием собственного веса. Значительная часть работы посвящена численному моделированию конечно-элементной модели плотины в специализированном программном комплексе, что позволяет детально исследовать распределение напряжений и деформаций. Итогом стало детальное сравнение результатов, полученных аналитическими методами, с данными численного моделирования, что обеспечивает достоверность и полноту оценки НДС плотины.

This final qualifying work is devoted to the urgent problem of assessing the stress-strain state (VAT) of a soil dam under seismic impact with an intensity of 9 points. Ground-based dams, which are widespread in hydraulic engineering, play a key role in regulating water resources, energy supply, and flood prevention. However, their stability, especially in seismically active areas, requires careful analysis and assessment. Seismic impacts of this magnitude pose a serious threat to the integrity and operability of hydraulic structures, which necessitates comprehensive VAT studies to ensure their safety. In the course of the work, the initial data was modeled, including topographic, geological, hydrological and climatic characteristics of the proposed construction area, as well as information on local soils suitable for the construction of an underground dam. The estimated costs and water levels are taken into account, which is crucial for determining the hydrostatic and hydrodynamic effects on the structure. A preliminary determination of the geometric and mechanical parameters of the soil dam has been carried out. Analytical calculations of the filtration-suffusion strength of the base and bottom slope of the dam, the stability of the dam slopes under various loads, as well as an analytical calculation of the dam draft under its own weight were performed. A significant part of the work is devoted to numerical modeling of a finite element model of a dam in a specialized software package, which makes it possible to study in detail the distribution of stresses and deformations. The result was a detailed comparison of the results obtained by analytical methods with numerical modeling data, which ensures the reliability and completeness of the assessment of the VAT of the dam.