向家壩泄洪誘發(fā)場地振動振源分析研究.pdf

1、我國是世界水電第一大國,目前自主設計及在建的高壩中,其壩高及泄洪流量均已達到世界領先水平。由于高速水流的復雜性,以及高速水流與結(jié)構相互作用的復雜性,高壩泄流誘發(fā)的泄水建筑物及周邊場地振動的現(xiàn)象時有發(fā)生。高壩泄流振動問題一直是近年來水利水電工程界關心的熱點問題。在進行高壩泄流振動響應計算時,主要困難在于激勵源的多樣性和復雜性,因而首先需對振源進行分析,了解作用于壩體的動水荷載特性。本文針對向家壩模型試驗問題、流激振動響應問題及振源識別問題

2、,通過水力學模型試驗、水彈性模型試驗、理論分析及有限元數(shù)值計算對這些問題進行研究,建立了相關的計算方法,得出一些有意義的結(jié)論。主要研究內(nèi)容如下:
　　(一)泄洪誘發(fā)振動的水流脈動荷載特征研究。根據(jù)向家壩實際工程結(jié)構建立水力學模型,對作用于壩體的水流脈動荷載特征進行研究,重點分析不同泄洪工況下水流脈壓的幅值、均方根值、時程變化特征;應用功率譜估計方法,對脈動荷載的信號進行譜分析,研究水流脈動荷載的主頻分布規(guī)律。
　　(二)泄洪

3、誘發(fā)場地振動的水彈性模型試驗研究。根據(jù)實際工程結(jié)構及地基情況建立水彈性模型,對試驗場地進行隔振處理。測得不同運行工況下結(jié)構地基振動的加速度響應值,分析不同開孔方式對地基不同位置振動的影響情況,初步識別不同激勵源對振動的影響大小。
　　(三)泄流誘發(fā)壩區(qū)地基振動振源分析?；谛沽髡駝拥恼治龇椒?依據(jù)有限元原理和計算方法,建立有限元數(shù)值模型。將實測水流脈動荷載換算成原型水流脈動荷載,并加載到數(shù)值模型上,對不同振源加載下結(jié)構的振動響應