軟基水閘閘基脫空區(qū)域識別研究.pdf

1、在運行過程中，水閘閘基受到水流作用，容易出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，進而導致不均勻沉陷、泥沙淘空等病害，建在軟基或砂基上的水閘，閘基脫空現(xiàn)象更為明顯。同時，由于位于水下的閘基脫空現(xiàn)象在安全檢查中難以發(fā)現(xiàn)，安全隱患不易及時被發(fā)現(xiàn)。因此，研究有效的軟基水閘閘基脫空區(qū)域檢測方法對于保障水工結(jié)構(gòu)的安全運行具有十分重要的意義和價值。本文的具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）參考工程資料，利用 ANSYS建立殼體單元水閘模型，將軟基水閘閘基脫空區(qū)域進行參數(shù)化描述

2、。通過分析不同脫空形式下水閘結(jié)構(gòu)振動特征，提出振動模式分類方法，針對每一類振動模式建立脫空參數(shù)與結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)之間的高精度響應面方程。對比響應面模型的計算值與實測結(jié)構(gòu)模態(tài)（數(shù)值模擬），調(diào)整閘基脫空參數(shù)，使得響應面模型的計算值與實測值盡量接近，修正后的脫空參數(shù)即可指示水閘閘基脫空區(qū)域?；跉んw單元模型的研究分析，驗證了閘基脫空區(qū)域識別方法的可行性。
　?。?）為了更加符合實際工程，建立實體單元水閘有限元模型，相比于殼體模型，實體模型的

3、結(jié)構(gòu)動力特性更加符合實際?；贏NSYS的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，建立結(jié)構(gòu)固有頻率、振型與閘基脫空參數(shù)之間的響應面方程，利用模態(tài)信息構(gòu)建目標函數(shù)，基于遺傳算法對實體單元水閘閘基脫空區(qū)域進行識別研究。
　?。?）為了提高識別算法的魯棒性，提出了基于位移統(tǒng)計矩的水閘閘基脫空區(qū)域識別方法。利用ANSYS有限元軟件對水閘模型進行時程計算分析，提取響應信息，計算位移統(tǒng)計矩，建立統(tǒng)計矩特征參數(shù)與脫空參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，進而利用實測值（數(shù)值模擬）與計算值