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《變縫寬異型構(gòu)造底板脈動壓力特性試驗》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、變縫寬異型構(gòu)造底板脈動壓力特性試驗 摘要：在水利工程中，水墊塘是大壩的重要安全防護設(shè)施之一，在高速水流沖擊下，水墊塘的安全與穩(wěn)定關(guān)系到大壩能否正常運行。以某消力塘水工模型試驗為背景，結(jié)合模型試驗結(jié)果，對比分析了不同縫隙寬度對底板下表面脈動壓力特性的影響。研究表明：在水躍穩(wěn)定區(qū)，帶鍵槽底板下表面的脈動壓強系數(shù)會隨著鍵槽間的縫隙寬度的增大而增大，帶鍵槽底板概率密度分布圖的正態(tài)性較好；當(dāng)鍵槽縫隙寬度增大時，帶鍵槽底板可能產(chǎn)生的最大脈動上舉力有所減??；對于相同測點，鍵槽縫隙寬度越大，下表面縫隙渦旋的平均尺度和脈動壓力空間積分尺度都越大
2、；隨著鍵槽縫隙寬度變小，帶鍵槽底板下表面的脈動能量更加集中于低頻?！ ￡P(guān)鍵詞：水利水電工程；水墊塘；鍵槽；模型試驗；脈動壓力 中圖分類號：TV653文獻標志碼：A文章編號：1672-1683（2016）04-0123-06 Abstract：Inhydraulicengineering，theplungepoolisthekeytothesafetyofprotectingstructure.Itaffectswhetherthedamcanoperatesafelyornotunderimpactofhigh-speedw
3、aterflow.Basedonaplungepoolhydraulicmodeltestanditsresults，thispaperdiscussedthecharacteristicsoffluctuatingpressureactingontheunder-surfaceoftheslabwithdifferentgapwidths.Theanalysisresultsshowedthatinthestablehydraulicjump14area，thefluctuatingpressureintensitycoeff
4、icientofslabwithkeywayincreasedwiththeincreaseofthegapwidthbetweenslotplates.Theprobabilitydensitydistributionwasinaccordancewiththenormaldistribution.Whenthegapwidthincreased，themaximumfluctuatingupliftforcedecreased.Atthesamepoint，thegreaterthegapwidthwas，thegreate
5、rtheaverageeddyscaleandspatialintegralscalewere.Withthedecreaseofthegapwidth，thepressurefluctuationenergyofslabwasconcentratedmoreonlowfrequencysection. Keywords：hydraulicandhydroelectricengineering；plungepool；keyway；modeltest；fluctuatingpressure14 隨著我國水利事業(yè)飛速發(fā)展，一大批
6、高壩正在興建，高水頭、大流量、窄河谷的特點導(dǎo)致了泄洪消能安全問題更加引人關(guān)注，許多水利工程泄洪消能建筑物都或多或少的受到?jīng)_擊破壞。水墊塘底板作為保護大壩安全穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)設(shè)施，研究其破壞方式及原因具有十分重要的意義。通過對以往水墊塘失事案例的分析認為，消力塘底板揭底破壞具有歷時短，范圍大等特點，并且經(jīng)常會把整塊底板沖走。許多研究人員[1]對原型觀測和模型試驗數(shù)據(jù)分析得出板塊破壞的主要原因是由于底板縫隙中存在脈動壓力。國內(nèi)的張少濟[2]李愛華[3，4]劉沛清[5]楊永全[6]王玉蓉[7]張建民[8]趙耀南[9]等人在這一理論基礎(chǔ)上
7、，從不同方面論述了水墊塘底板脈動壓力的傳播特性。對多級板塊在通縫中脈動壓力傳播規(guī)律的實驗課題研究，劉?P[10]認為脈動壓強是以波的形式從底板上表面經(jīng)過板塊之間的縫隙迅速傳播到整個底板。許多學(xué)者通過一系列工程實例研究和試驗分析，認為優(yōu)化水墊塘底板的結(jié)構(gòu)有利于自身的安全穩(wěn)定，相繼提出了反拱形底板，透水底板，帶鍵槽底板。孫建[11]等研究了反拱水墊塘底板的失穩(wěn)破壞機理，張少濟[12]、劉安富[13]等研究了透水底板脈動壓力特性，馬斌[14]等提出帶鍵槽消力塘底板這一不同于以往底板的新型結(jié)構(gòu)形式并進行了試驗研究分析，研究的結(jié)果表明設(shè)置
8、鍵槽有助于板塊之間相互約束，板塊鍵槽之間的互相影響有助于底板的穩(wěn)定，并且提高底板的極限抗力。彭彬[15]等對建于不均勻地基上的百色消力池底板建立了數(shù)值模型，并且對其整體做了三維有限元分析，結(jié)果表明：不均勻的地基會影響消力池底板間的沉降量，鍵槽可以改善這些因素的影
