Analysis of the nature of cracking of the walls of the building of the hspp station unit and the walls of the floating bulkhead of the dry dock with the development of measures on strengthening

The article presents the results of full-scale and computational studies of reinforced concrete structures of the shield wall of the PSPP building and the floating bulkhead of the dry dock, which are important structures, on the condition of which the construction and operation of the pumped-storage power plant and the dry dock depend. Based on the survey data, the nature of crack formation in the shield wall of the PSPP building and in the front wall of the floating bulkhead (facing towards the dry dock) was established. The acting loads and causes of crack formation were determined. The actual stresses in the armature were determined by the «valve unloading» method. Fines were cut down in concrete, the studied rod armature was bared, on which deformometers were installed and zero readings were taken. Calculation studies of the VAT of reinforced concrete structures of the shield wall of the PSPP building and the dry dock floating dam were carried out on the basis of spatial finite element models, including the structure and the base. The measures to reinforce the shield wall of the PSPP building with carbon fabrics were developed and practically implemented; the measures to strengthen the walls of the floating bulkhead were proposed.

shield wall, pumped storage power plant building (PSPP building), non-design settlement, floating bulkhead of dry dock, nature of cracking, «armature unloading» method, carbon fabrics reinforcement

1. Пат. 2704327 РФ, МПК G01L 1/00, С1. Способ определения изгибной и крутящей составляющих напряжений в арматурных стержнях / Рубин О. Д., Фролов К.Е., Лисичкин С.Е., Антонов А.С.; патентообладатель Рубин О.Д. Заявл. 31.01.2019; опубл. 28.10.2019.

2. Серебрянников Н.И. Гидроаккумулирующие электростанции. Строительство и эксплуатация Загорской ГАЭС / Н.И. Серебрянников, В.Г. Родионов, А.П. Кулешов и др. - М.: Изд-во «НЦ ЭНАС», 2000. - 355 с.

3. Синюгин В.Ю., Магрук В.И., Родионов В.Г. Гидроаккумулирующие электростанции в современной электроэнергетике. - М.: Нц ЭНАС, 2008. - 352 с.

4. Александров А.В. Ликвидация последствий осадки здания станционного узла Загорской ГАЭС-2 и восстановительные работы / А.В. Александров, Е.Н. Беллендир, С.Я. Лащенов и др. // Гидротехническое строительство. - 2016. - № 7. - С. 2-10.

5. Беллендир Е.Н., Лисичкин С.Е., Рубин О.Д. Обоснование эксплуатационного состояния здания станционного узла Загорской ГАЭС-2 // Гидротехническое строительство. - 2020. - № 10. - С. 5-13.

6. Рубин О.Д., Камнев Н.М., Лисичкин С.Е. Расчет прочности фрагмента турбинного блока со спиральной камерой здания ГЭС гидроузла Аль Вахда // Гидротехническое строительство. - 1995. - № 12. - С. 38-42.

7. Рубин О.Д. Расчетная оценка напряженно-деформированного состояния левого блока здания Плявинской ГЭС с учетом данных натурных наблюдений / О.Д. Рубин, С.Е. Лисичкин, И.Э. Шакарс, С.П. Новиков // Гидротехническое строительство. - 1998. - № 2. - С. 47-53.

8. Рубин О.Д. Исследования бетонных и железобетонных энергетических сооружений / О.Д. Рубин, С.Е. Лисичкин, О.Б. Ляпин, А.В. Нефедов // Гидротехническое строительство. - 1999. - № 8/9. - С. 22-28.

9. Рубин О.Д. Расчетное обоснование решений по обеспечению надежности конструкций водосброса № 2 бетонной плотины Богучанской ГЭС / О.Д. Рубин, С.Е. Лисичкин, В.П. Гребенщиков и др. // Известия ВНИИГ. - 2005. - Т. 244. - С. 227-233.

10. Рубин О.Д. Оценка напряженно-деформированного состояния и прочности железобетонных конструкций компенсационных секций напорных водоводов Загорской ГАЭС / О.Д. Рубин, Ю.А. Ильин, С.Е. Лисичкин и др. // Гидротехническое строительство. - 2001. - № 9. - С. 16-19.

11. Changyong Li, Yabin Yang. Experimental Research on Interfacial Bonding Strength between Vertical Cast-In-Situ Joint and Precast Concrete Walls. Crystals. - 2021. - 11. - 494. - URL: https://doi.org/10.3390/cryst11050494.

12. Akishin, Pavel & Kovalovs, Andrejs & Kulakov, Vladimir & Arnautov A. (2014). Finite element modelling of slipage between FRP rebar and concrete in pull-out test. 6. 10.7250/iscconstrs.2014.01.

13. Torres A. & Ramos-Canon A. & Prada Sarmiento, Luis &Botia, Manuel. Mechanical behavior of concrete cold joints. RevistaIngenieria de Construccion. - 2016. - № 31. - Рр. 151-162.

14. Jonathan Vanlalruata, Comingstarful-Marthong. Effect of cold joint on the flexural strength of RC beam // Journal of Structural Integrity and Maintenance. - 2021. - № 6:1. - Рр. 28-36. DOI: 10.1080/24705314.2020.1823556.

15. Pantouvakis John-Paris & Panas Antonis.Computer simulation and analysis framework for floating caisson construction operations // Automation in Construction. - 2013 - № 36. - Рр. 196-207. 10.1016/j. autcon. 2013.04.003.

16. Meneses Lucia & Sarmiento Javier & Dolores Daniel & Blanco David & Guanche Raul Losada Inig& Segovia Maria & Ruiz Manuel & Martin, Miguel & Conde Maria Jose & Esteban Francisco (2018). Large Scale Physical Modelling for a Floating Concrete Caisson in Marine Works. V07AT06A025. 10.1115/OMAE2018-77585.

17. Lee Il-Geun & Kim Dong-Hyawn (2022). Load Resistance Factor for Vertical Caisson Breakwater in Korea // Journal of Marine Science and Engineering. - 2022. - № 10. - Р. 468. 10.3390/jmse10040468.

18. Zhu Bin & Li Zhenyi & Chen Xingchao & Kong Deqiong & Qian Hao & Yang Ming & Pan Ji & Zhang Zhicheng. Experimental study on vertical and lateral behaviour of open caisson foundations in clay. Marine Georesources & Geotechnology. - 2022. - 1-11. 10.1080/1064119X.2022.2070807.

19. Perez-Diaz Pedro & Martin-Dorta Norena & Gutierrez-Garcia Francisco. Construction Labour Measurement in Reinforced Concrete Floating Caissons in Maritime Ports // Civil Engineering Journal. - 2022. - № 8. - Рр. 195-208. 10.28991/CEJ-2022-08-02-01.

20. Wang An-Hui & Zhang Yan-Fang & Xia Fan & Luo Ru-Ping & Wang Ning Study of the Lateral Bearing Capacity and Optimization Reinforcement Scheme of an Open Caisson with Consideration of Soil Disturbance // Applied Sciences. - 2022. - № 12. - Р. 5498. 10.3390/app12115498.