20. Обоснование надёжности и безопасности гидротехнических сооружений.

Для обоснования безопасности ГТС должны выполняться расчеты гидравлического, фильтрационного и температурного режимов, напряженно деформированного состояния (НДС) системы «ГТС - основание» с помощью численных методов механики сплошной среды с учетом свойств материалов и грунтов оснований. Обеспечение безопасности системы «ГТС основание» должно обосновываться результатами расчетов по методу предельных состояний их прочности, устойчивости, деформаций и смещений.

Расчеты ГТС следует проводить по двум группам предельных состояний: по первой группе (потеря несущей способности и (или) полная непригодность ГТС, их конструкций и оснований к эксплуатации) – расчеты общей прочности и устойчивости системы «ГТС - основание», фильтрационной

прочности оснований и грунтовых сооружений, прочности элементов ГТС, разрушение которых приводит к прекращению их эксплуатации; расчеты перемещений конструкций, от которых зависит прочность ГТС в целом; по второй группе (непригодность к нормальной эксплуатации) – расчеты

местной, в том числе фильтрационной, прочности оснований и ГТС, перемещений и деформаций, образования или раскрытия трещин и строительных швов; расчеты прочности элементов ГТС.

21. Группы предельных состояний.

Предельным называется такое состояние, при котором сооружение (конструкция) перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям, т.е. теряет способность сопротивляться внешним воздействиям и нагрузкам, получает недопустимые перемещения или ширину раскрытия трещин и т.д.

По степени опасности нормы устанавливают две группы предельных состояний: первая группа - по несущей способности;

вторая группа - по к нормальной эксплуатации.

К предельным состояниям первой группы относят хрупкое, вязкое, усталостное или иное разрушение, а также потерю устойчивости формы, потерю устойчивости положения, разрушение от совместного действия силовых факторов и неблагоприятных условий окружающей среды.

Предельные состояния второй группы характеризуются образованием и чрезмерным раскрытием трещин, чрезмерными прогибами, углами поворота, амплитудами колебаний.

Расчет по первой группе предельных состояний является основным и обязательным во всех случаях.

Расчет по второй группе предельных состояний производится для тех конструкций, которые теряют свои эксплуатационные качества вследствие наступления вышеперечисленных причин.

Задачей расчета по предельным состояниям является обеспечение требуемой гарантии того, что за время эксплуатации сооружения или конструкции не наступит ни одно из предельных состояний.

Переход конструкции в то или иное предельное состояние зависит от многих факторов, наиболее важными из которых являются:

1. внешние нагрузки и воздействия;

2. механические характеристики бетона и арматуры;

3. условия работы материалов и конструкции.

Каждый фактор характеризуется изменчивостью в процессе эксплуатации, причем изменчивость каждого фактора в отдельности не зависит от остальных и является процессом случайным. Так нагрузки и воздействия могут отличаться от заданной вероятности превышения средних значений, а механические характеристики материалов - от заданной вероятности снижения средних значений.

В расчетах по предельным состояниям учитывают статистическую изменчивость нагрузок и прочностных характеристик материалов, а также различные неблагоприятные или благоприятные условия работы.