官地水墊塘底板泄洪振動響應(yīng)特性研究.pdf

1、官地水墊塘底板泄洪振動響應(yīng)特性研究官地水墊塘底板泄洪振動響應(yīng)特性研究ResearchonSluiceVibrationResponseacteristicsofSlabsinPlungePoolofGuiHyowerStation（申請碩士學(xué)位論文）專業(yè)：水利工程研究生：彭文祥指導(dǎo)教師：練繼建教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一二年十一月摘要摘要水工建筑物的安全監(jiān)測與健康診斷是當(dāng)今水利界的熱點(diǎn)研究課題，特別是近年來隨著壩高的不斷加大，高壩泄流

2、結(jié)構(gòu)（特別是直接承受泄洪能量的水墊塘底板）在高水位、大流量運(yùn)行狀態(tài)下的安全問題一直是水利工程設(shè)計、施工以及運(yùn)行管理過程中重點(diǎn)關(guān)注的問題。高壩泄流建筑物特別是水墊塘底板的可靠性與安全性對于維持社會穩(wěn)定，構(gòu)建安定和諧的社會環(huán)境有著重要的影響。研究水墊塘底板在泄洪運(yùn)行狀態(tài)下的振動特征是對其進(jìn)行安全監(jiān)測和安全評價的前提。本文針對官地水電站水墊塘底板在泄洪狀態(tài)下的振動問題，取得了以下幾個方面的創(chuàng)新研究成果：（一）水墊塘底板泄洪振動的幅值頻域特性研

3、究。結(jié)合官地水電站汛期底板泄洪振動的原型觀測成果，重點(diǎn)分析了不同運(yùn)行工況下底板結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的強(qiáng)度特征、振動過程變化特征，以及泄洪開孔方式、泄流量對底板振動強(qiáng)度的影響；應(yīng)用現(xiàn)代譜估計方法，對底板的泄洪振動信號進(jìn)行譜分析，研究了官地水墊塘底板泄洪振動的主頻分布規(guī)律；根據(jù)統(tǒng)計學(xué)原理，對官地水電站水墊塘底板泄洪振動信號的正態(tài)性等數(shù)理統(tǒng)計特征進(jìn)行了分析。（二）水墊塘底板泄洪振動的相關(guān)性特征研究。根據(jù)相關(guān)性原理和相關(guān)分析方法，建立了底板泄洪振動的相

4、關(guān)性指標(biāo)——相關(guān)尺度，計算了底板不同位置兩點(diǎn)之間的相關(guān)系數(shù)，研究了底板在不同運(yùn)行工況下的各個測點(diǎn)之間兩點(diǎn)相關(guān)和自相關(guān)性的變化規(guī)律以及水墊塘內(nèi)橫向和縱向相關(guān)尺度的變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上研究了泄洪工況及流量對底板泄洪振動整體性的影響。（三）底板泄洪振動響應(yīng)的有限元數(shù)值模擬預(yù)測研究?；谟邢拊砗陀嬎惴椒?，在ANSYS中建立官地水墊塘底板的有限元模型，采用模型試驗中實測的水流壓力荷載通過模型比尺換算后加載到有限元模型上，對不同泄洪工況下底板的