Уголковые подпорные стены с вертикальными консолями в виде оболочек и складок

Предмет исследований – железобетонные уголковые подпорные стены, широко используемые в гидротехническом строительстве. Оптимизация формы вертикальной консоли угловых подпорных стен является важной для уменьшения внутренних усилий и повышения устойчивости конструкций. При замене плоских панелей пространственными конструкциями в консоли уменьшаются изгибающие моменты; преимущественная работа конструкций на сжатие или растяжение позволяет уменьшить их толщину за счет более эффективного использования материалов. Целью исследований явилось определение оптимальной формы и характера армирования вертикальных консолей подпорных стен в зависимости от их высоты. Исследования проводились в сертифицированном программном комплексе «ЛИРА-САПР 2021». Разработаны расчетные модели уголковых подпорных стен с консолями в виде многоволновых цилиндрических оболочек и складок. В местах сопряжения волн и граней складок предусмотрены стойки, защемленные в грунте. Выполнены сравнительные расчеты конструкций в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2021». Проанализированы результаты расчетов. Сделаны выводы по оптимизации конструкций подпорных стен с вертикальной консолью в виде оболочек и складок. Исследования показали, что при высоте подпорной стенки до 3 м более рациональной по расходу материалов является подпорная стена с консолью в виде многоволновой оболочки. При высоте более 3 м рациональными становятся подпорные стены с консолью в виде складок с вертикальными стойками в местах сопряжения граней. Для консолей в виде оболочек рекомендуется двойное армирование с увеличением площади арматуры в нижней части и на участках сопряжения смежных волн. Для консолей в виде складок рекомендуется также двойное армирование, но дополнительная арматура требуется лишь в зоне сопряжения панелей с фундаментной плитой.

1. Тетиор А.Н. Экологичные подпорные и шумозащитные стены: учебное пособие. М.: МГУП, 2006. 174 с.

2. Будин А.Я. Тонкие подпорные стенки. Л.: Стройиздат, 1974. 192 с.

3. Корчагин Е.А. Оптимизация конструкций подпорных стенок. М.: Стройиздат, 1980. 114 с.

4. Гамаюнов В.П. Повышение надежности железобетонных конструкций аэротенков / Есин А.И., Варламова Т.В., Болуто Т.И. // Научное обозрение. 2014. № 3. С. 86-88.

5. Ксенофонтова Т.К., Журавлева А.Г., Сюй Ч. Эффективность использования консольных и контрфорсных подпорных стен направляющих и причальных сооружений шлюзов на основе расхода материалов // Природообустройство. 2016. № 5. С. 19-25.

6. Варламова Т.В., Ксенофонтова Т.К., Верхоглядова А.С. К вопросу проектирования подпорных стен с консолью в виде оболочки // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2023. № 4 (58). С. 97-104.

7. Семенюк С.Д., Котов Ю.Н. Железобетонные подпорные стены // Вестник Белорусско-Российского университета. 2018. № 4 (61). С. 86-101.

8. Варламова Т.В., Воронова В.С. Особенности поверочных расчетов подпорных стен гидротехнических сооружений // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2021. № 1 (13). С. 150-154.

9. Ксенофонтова Т.К. Методика расчета статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом перераспределения усилий при трещинообразовании // Природообустройство. 2008. № 4. С. 88-95.

10. Лисичкин С.Е., Рубин О.Д., Пащенко Ф.А. Результаты исследований усиления подпорных стен композитными материалами // Гидротехническое строительство. 2021. № 4. С. 35-42.

11. Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Пащенко Ф.А. Результаты экспериментальных исследований железобетонных подпорных стен // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2020. Т. 16, № 2. С. 152-160.

12. Пащенко Ф.А., Лисичкин С.Е., Рубин О.Д. Экспериментальное обоснование усиления подпорных стен // Инженерные системы: Сборник трудов научно-практической конференции с международным участием, посвященной 60-летию Российского университета дружбы народов: в 2 т. Под общ. ред. М.Ю. Мальковой. 2020. С. 15-21.

13. Sari U.C., Sholeh M.N. and Hermanto I. The stability analysis study of conventional retaining walls variation design in vertical slope // The 8th Engineering International Conference 2019: Journal of Physics: Conference Series 1444. 2020. 012053. DOI: 10.1088/1742-6596/1444/1/012053.

14. Harode J., Dabhekar K., Pawade P., Khedikar I. Review on Assessment of the effect of lateral dynamic forces on RCC cantilever L-shaped and T-shaped retaining wall with height variations // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. November 2021. 1197 (1):012030. DOI: 10.1088/1757-899X/1197/1/012030.

15. Kayabekir A.E., Arama Z.A., Bekdaş G. and Dalyan İ. L-shaped reinforced concrete retaining wall design: cost and sizing optimization // Challenge Journal of Structural Mechanics. 2020. Vol. 6, № 3. Р. 140.

16. Al Sebai H.M., Barakat S. and Arab M.A. Reliability-based design optimization of cantilever reinforced concrete retaining walls // in Proceedings of the International Foundations Congress and Equipment Expo. Dallas, USA, May 2021.