Техника - молодёжи 1983-03, страница 10
6 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ ДОВЕСТИ ВЫРАБОТКУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В 1985 ГОДУ ДО 1550— 1600 МЛРД. КИЛОВАТТ-ЧАСОВ, В ТОМ ЧИСЛЕ... НА ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ ДО 230—235 МЛРД. КИЛО-ВАТТ-ЧАСОВ... ОСУЩЕСТВИТЬ СТРОИТЕЛЬСТВО КРУПНЫХ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ НА РЕКАХ СИБИРИ, ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА И СРЕДНЕЙ АЗИИ С УЧЕТОМ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГИДРОРЕСУРСОВ... Из «Основных направлений экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года». лись в так называемой стадии упругости. Но практиков интересовало поведение построек при деформации за пределами зоны упругости, то есть в таких условиях, когда при снятии нагрузки объект к первоначальной форме уже не возвращается. Какие именно процессы приводят плотину к разрушению? Каковы величины динамических нагрузок, приводящих к катастрофе? Чтобы поточнее соблюсти в эксперименте условия подобия, ученым нужно было подыскать модельный материал, в миниатюре повторяющий свойства бетона. Такой «микробетон» был создан и защищен авторским свидетельством. — Обычно, создавая модель плотины, исследователи заполняли форму смесью гипса, песка и воды. Затвердев, она становилась как камень, — рассказывает выпускник МГМИ В. Думенко, старший научный сотрудник лаборатории. — Но материал модели обязан быть менее прочным. Свойства, эквивалентные бетону, неожиданно обнаружили у гипса, молотого известняка, резиновой крошки и свинцового порошка. Решение одной проблемы порождало новые. Долго думали, как уменьшить вяжущие свойства свинцового порошка, который понадобился, чтобы «утяжелить» матери ал; пытались добавлять в него даже... сахар. Ничто не помогало, пока однажды кто-то не вспомнил, что если в цемент попадает масло, то он уже не может «набрать» прочность. Подмешали в гипс автол, и материал потерял вяжущие свойства. До всех этих ныне неоспоримых истин в лаборатории доходили после многих и многих проб и ошибок. — Однажды решили поскорее высушить модель, — продолжает В. Думенко. — Не терпелось начать опыты. Включили вентилятор, модель быстро подсыхала и вдруг... треснула. Мы не учли, что внутри-то она горячая. Ведь и бетон при схватывании тоже разогревается. С тех пор пришлось набираться терпения и ждать, пока модель высохнет сама по себе. Вот так, шаг за шагом, отрабатывали методику строительства микроплотины, — заключает свой рассказ Думенко. Зато полученный модельный материал впервые позволил экспериментаторам воспроизвести воздействия главных силовых факторов — от собственного веса сооружения до инерционных нагрузок, а также учесть влияние прочностных характеристик бетона. В итоге была изготовлена в масштабе 1 : 200 модель Курпсайской плотины. Она имела семь горизонтальных швов, хотя в натуре их должно быть более ста. Но «золотого» числа оказалось достаточно, чтобы получить реальную картину. Поскольку предполагалось, что разрушение произойдет по одному из швов в верхней части плотины, прочность скального основания не моделировалась. Его сделали из пенопласта. «Сейсмическую» нагрузку на модель увеличивали до тех пор, пока в плоскости швов не появились необратимые сдвиги. Такая же картина не раз наблюдалась и в натуре, когда образовывались трещины, раскрывались швы бетонирования, нарушалось сцепление арматуры с бетоном. Поскольку во всех опытах сдвиг происходил по верхнему шву, исследователи предложили армировать лишь верхнюю, самую опасную зону плотины. Многочисленные проверки подтвердили, что такая плотина выдержит максимальные для этих мест землетрясения. Однако новый вариант плотины принят не был. По-видимому, проектировщики так и не смогли преодолеть своеобразный психологический барьер. Курпсайскую плотину построили по традиционной схеме. Однако это не значит, что лаборатория работала впустую. Были уточнены методики модельных исследований, найдены оригинальные технологические решения, облегчившие изучение многих других объектов. ЕСЛИ ПЛОТИНА СТОИТ НА ЗЕМЛЕ... Из Душанбе, где землетрясения не редкость, приехал учиться в МГМИ Сергей Новиков. На кафедру гидросооружений студент пришел на третьем курсе, попросил дать работу. Бронислав Михайлович предложил ему исследовать поведение ирригационных плотин. В отличие от гигантов горной энергетики их ставят не на скальное основание, а просто на землю. Эти небольшие сооружения от землетрясений разрушаются куда чаще, чем бетонные громады. Ведь построены они из подручных материалов, из грунта. Чтобы ирригационные плотины стали прочнее, их решили делать на манер «слоеного пирога», расположив прослойки (из материала с малым коэффициентом трения) под углом к центру основания плотины. Проверить эту идею и поручили Сергею Новикову — он был тогда уже студентом-дипломником. Прежде всего ему нужно было решить, чем прослаивать песчаную модель плотины. Сергей перебирал самые невероятные варианты. Но нужного соотношения коэффициентов трения песка и прослойки не получалось. В поиски включились все сотруд- СДВИГОВЫИ ПРИБОР л. иссаедуемыи грунш 2. КОРПУС ПРИВОВ4 3. вивв4шор А. паасшина возбуждения КОЛЕБАНИЙ ВГРУНШЕ 5. ПРИГРУЭКА 6. КОНГПРСИЫ-Ю-С4вИГС>-ВАЯ ГИАСШИНА 8 |
