剛性海漫基底淘刷及海漫疲勞穩(wěn)定性分析.pdf

1、近年隨著水利樞紐的不斷興建和運(yùn)營(yíng)，帶來(lái)了發(fā)電灌溉等社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)我們也應(yīng)該重視對(duì)閘壩工程的修復(fù)和養(yǎng)護(hù)工作，使其長(zhǎng)久造福于人類。海漫作為樞紐下游保護(hù)河床重要的消能工可以減小出池水流的動(dòng)能，同時(shí)剛性海漫結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間受水流淘刷，甚至有可能導(dǎo)致其基底掏空，并在水流脈動(dòng)壓力的作用下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損毀等問(wèn)題。因此，本文對(duì)水利樞紐剛性海漫基底淘刷問(wèn)題及其在水流脈動(dòng)壓力作用下的疲勞壽命問(wèn)題進(jìn)行研究，其結(jié)論可以為海漫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用階段的狀態(tài)判斷提供參考意見(jiàn)。

2、本文的主要研究成果及結(jié)論如下:
　　1、以長(zhǎng)沙樞紐為例，通過(guò)對(duì)Shelds泥沙拖曳力起動(dòng)公式簡(jiǎn)化，并利用單寬輸沙率公式推求出床面節(jié)點(diǎn)的沖刷位移距離，用FLUENT流體軟件模擬了海漫后的天然河床受水流淘刷導(dǎo)致海漫結(jié)構(gòu)懸空的現(xiàn)象，并對(duì)海漫基底淘刷機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　2、參照已有的水工混凝土疲勞試驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)能量法計(jì)算出海漫結(jié)構(gòu)的總累積應(yīng)變能密度，分析了長(zhǎng)沙樞紐海漫基底淘刷導(dǎo)致海漫結(jié)構(gòu)懸空與水流脈動(dòng)壓力兩方面因素作用下海漫結(jié)構(gòu)的

3、穩(wěn)定性，結(jié)果表明，其結(jié)構(gòu)疲勞壽命折算的工作年限達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　3、根據(jù)以上的方法，參照類似工程水毀狀況，假設(shè)長(zhǎng)沙綜合樞紐的非正常運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)基底被水流淘刷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)懸空長(zhǎng)度較大的海漫結(jié)構(gòu)進(jìn)行了疲勞壽命分析，結(jié)果表明在水流脈動(dòng)壓力與結(jié)構(gòu)懸空兩方面因素作用下，海漫結(jié)構(gòu)的疲勞壽命較低，結(jié)構(gòu)將較快破壞。
　　本文研究的二維河床沖刷模型可用于海漫后河床淘刷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)懸空的模擬，利用能量法預(yù)測(cè)海漫結(jié)構(gòu)的疲勞壽命是可行的，為實(shí)際工程的提供