Тоннели в гидротехнических сооружениях являются часто встречающимися элементами, которые требуют особого внимания при их проектировании и расчете на этапе проектных работ. Статья посвящена исследованию напряженно-деформированного состояния опорного пояса туннеля гидротехнического сооружения, закрепленного анкерным основанием. В работе рассматривается метод конечных элементов как основной инструмент для численного моделирования и анализа усилий и напряжений, возникающих в опорном поясе под воздействием гидростатического давления и других эксплуатационных нагрузок. Целью исследования является оценка с использованием метода конечных элементов напряженно-деформированного состояния опорного пояса туннеля гидротехнического сооружения, закрепленного анкерным способом в основании объекта. Представлены результаты численного моделирования усилий и напряжений в опорном поясе тоннеля для конкретного случая геологических условий и его конструктивных особенностей. Проанализированы распределения напряжений и усилия в опорном поясе и анкерном основании, выявлены зоны концентрации напряжений. Полученные результаты позволяют оценить эффективность анкерного крепления и разработать рекомендации по его оптимизации для повышения безопасности и надежности гидротехнического сооружения. Исследования могут быть полезными для инженерных изысканий при строительстве объектов подобного рода, а также при проектировании и освоении расчетных программ, используемых в настоящем исследовании.
В данной работе представлен анализ результатов численного моделирования зонированной грунтовой плотины, расположенной на наклонном основании. Плотины играют ключевую роль в работе мелиоративных систем, обеспечивая регулирование водных потоков, защиту от наводнений и водоснабжение для сельского хозяйства. В условиях изменяющихся внешних факторов (уровень грунтовых вод и сейсмическая активность) становится необходимым проводить тщательный анализ подобного рода конструкций. Численное моделирование с использованием метода конечных элементов, позволяет инженерам оценивать устойчивость и эксплуатационные характеристики плотин, а также исследовать взаимодействие между грунтом и конструкцией в целом. В рамках исследования были поставлены задачи по оценке фильтрационной способности, расчету напряженно-деформированного состояния и определению сатурации в теле плотины при различных уровнях воды. Результаты показали, что максимальные значения порового давления наблюдаются в наклонном основании, что критически важно при оценке устойчивости конструкции. Величина сатурации в теле плотины показывает места возможных обрушений и необходимого в ходе капитального ремонта (реконструкции) усиления тела плотины. Выводы исследования подчеркивают необходимость проектно-изыскательских работ для повышения надежности и безопасности плотины в процессе ее эксплуатации, что является актуальным для обеспечения долгосрочной функциональности гидротехнических сооружений IV класса.