Расчет обделки шахты уравнительного резервуара на горное давление, внутренний напор и сейсмические воздействия землетрясений

Обделка шахты уравнительного резервуара имеет следующие размеры r ₀= 12, 5 м; r ₁ =13, 3/13, 5 м; H = 60 м. Материал обделки — монолитный бетон с характеристиками: E ₁=1*10⁴МПа; ν ₁=0, 15; R_b =9МПа.

Породы—известняки с характеристиками: E ₀ = 7*10³ МПа; ν ₀= 0, 25; γ = 0, 0265 МН/м³.

Строительство осуществляется в районе, характеризующемся сейсмичностью 8 баллов (условия Миатлинской ГЭС). Уравнительный резервуар заполняется водой на высоту h_ω = 50 м.

Требуется произвести расчет и проверить прочность обделки на все виды воздействий.

Решение. Произведем расчет обделки на собственный вес пород (горное давление). Расчетная схема показана на рис. 6.5.

Определяем эквивалентные напряжения по формуле, следующей из (5.1):

(6.36)

где

Учитывая небольшую глубину шахты, примем (с запасом) максимальное значение α *= 1.

Подставляя значение величин в формулу (6.36), получаем

= 0, 35 МПа.

Определяем коэффициент передачи равномерных нагрузок через внешний бесконечный слой по формуле (5.26). Предварительно определим входящие в эту формулу величины (см. пример 6.6.1)

Подставляя значения величин в формулу (5.26), получаем

Определяем напряжения на контакте обделки с массивом (давление на обделку) по формуле, следующей из (5.27):

Подставляя в эту формулу значения величин, получаем

.

Далее, по формулам (6.33) определяем нормальные тангенциальные напряжения на внутреннем и внешнем контуре сечения обделки:

Произведем расчет обделки на внутренний напор. Определяем коэффициент передачи внутренних напряжений через обделку