<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Строительная механика инженерных конструкций и сооружений</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">1815-5235</issn><issn publication-format="electronic">2587-8700</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">25620</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.22363/1815-5235-2020-16-6-504-512</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Experimental researches</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Экспериментальные исследования</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Experimental studies of reinforced concrete structures of hydraulic structures strengthened with prestressed transverse reinforcement</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Экспериментальные исследования железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, усиленных предварительно напряженной поперечной арматурой</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Zyuzina</surname><given-names>Oksana V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Зюзина</surname><given-names>Оксана Валерьевна</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>engineer of the 1st category, postgraduate student</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>инженер 1-й категории, аспирант</p></bio><email>ZyuzinaOV@vniig.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">B.E. Vedeneev All-Russia Research Institute of Hydraulic Engineering</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2020-12-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>12</month><year>2020</year></pub-date><volume>16</volume><issue>6</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 16, NO6 (2020)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 16, №6 (2020)</issue-title><fpage>504</fpage><lpage>512</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2021-02-07"><day>07</day><month>02</month><year>2021</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2020, Zyuzina O.V.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2020, Зюзина О.В.</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Zyuzina O.V.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Зюзина О.В.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/25620">https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/25620</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Relevance. When repairing hydraulic structures, it is often necessary to face the task of strengthening them. Among the methods of strengthening retaining structures, the most interesting are those that allow to immediately include reinforcement elements in joint work with the structure and carry out work without removing the backfill soil from the rear edge. When choosing repair materials, attention should be paid to corrosion-resistant composite materials, the use of which in hydraulic engineering is not yet standardized, but the scope of their application is expanding every year. The main aim of experimental research is to strengthen the reinforced concrete structures of hydraulic structures, including those with interblock construction joints and transverse cracks, using prestressed transverse reinforcement. Methods. The investigations were carried out on a reinforced concrete model of a beam type reinforced with prestressed transverse reinforcement in the zone of inclined cracks formation. The model was made taking into account the typical tasks encountered during the repair of long-term operating retaining hydraulic structures with open seams and cracks, insufficient transverse reinforcement, low reinforcement coefficient, and initial deflection. Results. The task of strengthening a special reinforced concrete model using prestressed transverse reinforcement was realized. Experimental data were obtained on the nature of deformation and destruction, the opening of interblock construction joints and cracks, and the stresses in the reinforcement. Recommendations are given for strengthening the operated low-reinforced concrete structures of hydraulic structures with interblock construction joints with prestressed reinforcement.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Актуальность. При ремонте гидротехнических сооружений (ГТС) часто приходится сталкиваться с задачей их усиления. Среди методов усиления подпорных сооружений наибольший интерес представляют те, что позволяют сразу включать элементы усиления в совместную работу с сооружением и не удалять грунт засыпки со стороны тыловой грани. При выборе ремонтных материалов следует обратить внимание на коррозионностойкие композитные материалы, использование которых в гидротехническом строительстве еще не нормируется, однако область их применения с каждым годом все больше расширяется. Основной целью экспериментальных исследований является усиление железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, в том числе имеющих межблочные строительные швы и наклонные трещины, с помощью предварительно напряженной поперечной арматуры. Методы. Исследования проведены на железобетонной модели балочного типа, усиленной предварительно напряженной поперечной арматурой в зоне образования наклонных трещин. Модель изготовлена с учетом характерных задач, встречающихся при ремонте длительно эксплуатируемых подпорных гидротехнических сооружений, имеющих раскрывшиеся швы и трещины, недостаточное поперечное армирование, низкий коэффициент армирования, начальный прогиб. Результаты. Реализована задача усиления специальной железобетонной модели с помощью предварительно напряженной поперечной арматуры. Получены экспериментальные данные о характере деформирования и разрушения, раскрытии межблочных строительных швов и трещин, напряжениях в арматуре. Даны рекомендации по усилению предварительно напряженной арматурой эксплуатируемых малоармированных железобетонных конструкций ГТС с межблочными строительными швами.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>hydraulic structures</kwd><kwd>interblock joints and cracks</kwd><kwd>cross-section reinforcement</kwd><kwd>pre-tension</kwd><kwd>structural reinforcement</kwd><kwd>experimental studies</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>гидротехнические сооружения</kwd><kwd>межблочные швы и трещины</kwd><kwd>поперечная арматура</kwd><kwd>предварительное напряжение</kwd><kwd>усиление конструкций</kwd><kwd>экспериментальные исследования</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Bellendir E.N., Rubin O.D., Lisichkin S.E., Zyuzina O.V. Experimental studies of prestress losses of basalt composite reinforcement as part of a concrete element. Power technology and engineering. 2020;(7):2–6. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Беллендир Е.Н., Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Зюзина О.В. Экспериментальные исследования потерь предварительного напряжения базальтокомпозитной арматуры в составе бетонного элемента // Гидротехническое строительство. 2020. № 7. С. 2-6.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Rubin O.D., Lisichkin S.E., Nikolaev V.B., Bashkirov D.S. The features of stress-deformation state of the lock of lock chambers walls. Vestnik MGSU (Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering). 2019;14(4):473–483. (In Russ.) DOI: 10.22227/1997-0935.2019.4.473-483.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Николаев В.Б., Башкиров Д.С. Особенности напряженно-деформированного состояния стен камер шлюзов // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. Вып. 4. С. 473-483. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.4.473-483.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Regan P.J. An examination of dam failures vs. age of dams. Hydro review. 2010(June);29(4):62–68.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Regan P.J. An examination of dam failures vs. age of dams // Hydro review. Vol. 29. No. 4. 2010, June. Pр. 62-68.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Morgunov K.P., Ryabov G.G. Analiz vozmozhnyh prichin obrazovaniya treshchiny v levom ustoe nizhnej golovy shlyuza No. 2 Belousovskogo gidrouzla [Analysis of possible causes of establishment of a crack in the left stone of the lower head of the gateway of the bloсkout No. 2 of Belousovsky hydroelectric power station]. Proektirovanie, stroitel'stvo i ekspluataciya gidrotekhnicheskih sooruzhenij vodnyh putej [Design, construction and operation of hydraulic structures of waterways]: collection of conference materials. 2017;1:115–131. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Моргунов К.П., Рябов Г.Г. Анализ возможных причин образования трещины в левом устое нижней головы шлюза № 2 Белоусовского гидроузла // Проектирование, строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений водных путей: сборник материалов конференции. СПб.: Изд-во ГУМРФ имени адм. С.О. Макарова, 2017. Т. 1. С. 115-131.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Davidenko V.M., Shtilman V.B., Fotiev P.I. Substantiation of safety and reliability criteria for concrete and reinforced concrete building structures of hydraulic structures using modern materials and technologies for their protection and repair. Hydrotechnika. 2011;2(23):40–45. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Давиденко В.М., Штильман В.Б., Фотиев П.И. Обоснование критериев безопасности и надежности бетонных и железобетонных строительных конструкций гидротехнических сооружений при использовании современных материалов и технологий их защиты и ремонта // Гидротехника. 2011. № 2 (23). С. 40-45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Rubin O.D., Umnova R.V., Ni V.Ye. Usilenie ekspluatiruemyh podpornyh sooruzhenij [Strengthening maintained retaining structures]. Gidrotekhnicheskoe stroitel'stvo [Power technology and engineering]. 1989;(12):42–45. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Рубин О.Д., Умнова Р.В., Ни В.Е. Усиление эксплуатируемых подпорных сооружений // Гидротехническое строительство. 1989. № 12. С. 42-45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mason P.J. Dam engineering: the last 50 years, and the 50 years ahead. Hydropower &amp; Dams. 2016;23(6):83–89.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Mason P.J. Dam engineering: the last 50 years, and the 50 years ahead // Hydropower &amp; Dams. 2016. Vol. 23. Issue 6. Pр. 83-89.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kreuzer H. Dam safety and monitoring. Practical discussions tackle global issues in Montreux. Hydro 2016 report. Hydropower &amp; Dams. 2016;23(6):119–120.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Kreuzer H. Dam safety and monitoring. Practical discussions tackle global issues in Montreux. Hydro 2016 report // Hydropower &amp; Dams. 2016. Vol. 23. Issue 6. Pр. 119-120.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Rubin O.D., Lisichkin S.E., Frolov K.E., Pashchenko F.A., Zyuzina O.V. The experimental research of the reinforced concrete retaining walls. Prirodoobustrojstvo. 2020;(1):72–79. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Фролов К.Е., Пащенко Ф.А., Зюзина О.В. Экспериментальные исследования железобетонных подпорных стен // Природообустройство. 2020. № 1. С. 72-79. DOI: 10.26897/1997-6011/2020-1-72-79.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Rubin O.D., Lisichkin S.E., Balagurov V.B., Alexandrov A.V. New technology of HES repair using reinforcement with composite materials. Proceeding of the VNIIG. 2016;(280):3–9. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Рубин О.Д., Лисичкин С.Е., Балагуров В.Б., Александров А.В. Новая технология ремонта ГТС посредством армирования композитными материалами // Известия ВНИИГ имени Б.Е. Веденеева. 2016. № 280. С. 3-9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Hamed E., Bradford M.A. Flexural time-dependent cracking and post-cracking behaviour of FRP strengthened concrete beams. International Journal of Solids and Structures. 2012;49:1595–1607.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Hamed E., Bradford M.A. Flexural time-dependent cracking and post-cracking behaviour of FRP strengthened concrete beams // International Journal of Solids and Structures. 2012. Vol. 49. Pp. 1595-1607.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Zhou Y., Gou M., Zhang F., Zhang Sh., Wang D. Reinforced concrete beams strengthened with carbon fiber reinforced polymer by friction hybrid bond technique: experimental investigation. Materials and Design. 2013;50:130–139.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Zhou Y., Gou M., Zhang F., Zhang Sh., Wang D. Reinforced concrete beams strengthened with carbon fiber reinforced polymer by friction hybrid bond technique: experimental investigation // Materials and Design. 2013. Vol. 50. Pp. 130-139.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Selvachandran P., Anandakumar S., Muthuramu K.L. Deflection Behavior of Prestressed Concrete Beam using Fiber Reinforced Polymer (FRP) Tendon. The Open Civil Engineering Journal. 2016;(10):40–60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Selvachandran P., Anandakumar S., Muthuramu K.L. Deflection Behavior of Prestressed Concrete Beam using Fiber Reinforced Polymer (FRP) Tendon // The Open Civil Engineering Journal. 2016. No. 10. Рр. 40-60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Zhu H., Yang Y. External Prestressing Bridge Reinforcement Technology Review. MATEC Web of Conferences. 2015;22:04028.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Zhu H., Yang Y. External Prestressing Bridge Reinforcement Technology Review // MATEC Web of Conferences. 2015. Vol. 22. Article 04028.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Pavlović A., Donchev T., Petkova D., Limbachiya M., Almuhaisen R. Pretensioned BFRP reinforced concrete beams: flexural behaviour and estimation of initial prestress losses. MATEC Web of Conferences. 2019;289:09001.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Pavlović A., Donchev T., Petkova D., Limbachiya M., Almuhaisen R. Pretensioned BFRP reinforced concrete beams: flexural behaviour and estimation of initial prestress losses // MATEC Web of Conferences. 2019. Vol. 289. Article 09001.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Zavgorodnev A.V., Umansky A.M., Bekker A.T., Borisov E.K. Prospects for the use of composite reinforcement in marine hydraulic engineering. Architecture and construction of the Far East: mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). Selected articles (special issue). 2014;(12):137–149.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Завгороднев А.В., Уманский А.М., Беккер А.Т., Борисов Е.К. Перспективы применения композитной арматуры в морском гидротехническом строительстве // Архитектура и строительство Дальнего Востока: горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск). 2014. № 12. С. 137-149.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>17.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Becker A.T., Umansky A.M. Application of basalt-plastic reinforcement in the structures of offshore hydroengineering constructions. Proceeding of the VNIIG. 2016;(282):61–75. (In Russ).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Беккер А.Т., Уманский А.М. Применение базальтопластиковой арматуры в конструкциях морских гидротехнических сооружений // Известия ВНИИГ имени Б.Е. Веденеева. 2016. № 282. С. 61-75.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B18"><label>18.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Onufriev N.M. Usilenie zhelezobetonnykh konstruktsii promyshlennykh zdanii i sooruzhenii [Strengthening of reinforced concrete structures of industrial buildings and structures]. Leningrad, Moscow: Stroyizdat Publ.; 1965. (In Russ).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Онуфриев Н.М. Усиление железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений. Ленинград - М.: Стройиздат, 1965.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B19"><label>19.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Lazouski Y.D. Experimental and theoretical study of strength of steel reinforced concrete elements reinforced the slicer area installing additional preliminary tense transverse reinforcement. Bulletin of Polotsk State University. Series F: Building. Applied Sciences. 2013;(16):51–60. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Лазовский Е.Д. Экспериментально-теоретические исследования прочности изгибаемых железобетонных элементов, усиленных в зоне среза установкой дополнительной предварительно напряженной поперечной арматуры // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Серия F: Строительство. Прикладные науки. 2013. № 16. С. 51-60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B20"><label>20.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">SP 63.13330.2012. Betonnye i zhelezobetonnye konstruktsii. Osnovnye polozheniya. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 52-01-2003 [Concrete and reinforced concrete structures. Basic provisions. Updated edition SNiP 52-01-2003]. Мoscow; 2013. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. М., 2013.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B21"><label>21.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">SP 295.1325800.2017. Konstruktsii betonnye, armirovannye polimernoi kompozitnoi armaturoi. Pravila proektirovaniya [Concrete structures, reinforced with polymer composite reinforcement. Design rules]. Мoscow: Standartinform Publ.; 2017. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">СП 295.1325800.2017. Конструкции бетонные, армированные полимерной композитной арматурой. Правила проектирования. М.: Стандартинформ, 2017.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B22"><label>22.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">GOST 31938-2012. Armatura kompozitnaya polimernaya dlya armirovaniya betonnykh konstruktsii. Obshchie tekhnicheskie usloviya [Composite polymer reinforcement for reinforcing concrete structures. General specifications]. Мoscow: Standartinform Publ.; 2014. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 31938-2012. Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2014.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B23"><label>23.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Okhapkin G.V., Zyuzina O.V. An Approach to the Restoration of Metal Water Conduits of Hydraulic Structures. Power technology and engineering. 2020;53(5):542–544. https://doi.org/10.1007/s10749-020-01112-2</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Okhapkin G.V., Zyuzina O.V. Approach to the restoration of the metal water conduits of hydrolic structures // Power technology and engineering. 2020. Vol. 53. No. 5. Pp. 542-544. https://doi.org/10.1007/s10749-020-01112-2</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B24"><label>24.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Dong Yang, Jiwen Zhang, Shoutan Song, Fei Zhou, Chao Wang. Experimental investigation on the creep property of carbon fiber reinforced polymer tendons under high stress levels. Materials. 2018;11(11):2273. https://doi.org/10.3390/ ma11112273</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Dong Yang, Jiwen Zhang, Shoutan Song, Fei Zhou, Chao Wang. Experimental investigation on the creep property of carbon fiber reinforced polymer tendons under high stress levels. Materials. 2018. Vol. 11. Issue 11. 2273. https://doi.org/10.3390/ma11112273</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B25"><label>25.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">SP 63.13330.2012. Betonnye i zhelezobetonnye konstrukcii gidrotekhnicheskih sooruzhenij. Aktualizirovannaya redakciya SNiP 2.06.08-87 (s Izmeneniem № 1) [Concrete and reinforced concrete structures of hydraulic structures. Updated version of SNiP 2.06.08-87 (with Amendment No. 1)]. Мoscow; 2013. (In Russ.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">СП 41.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.06.08-87 (с Изменением № 1). М., 2013.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
