高壩消力塘水動(dòng)力特性與防護(hù)結(jié)構(gòu)的安全研究.pdf

1、該文首先從模型相似準(zhǔn)則、材料特性、模型布置、水動(dòng)力荷載的成因和測(cè)試方法、失穩(wěn)機(jī)制和分析方法等方面闡述了模型中研究水墊塘安全性的基本準(zhǔn)則.結(jié)合溪洛渡、拉西瓦、錦屏一級(jí)、糯扎渡、向家壩等大型工程消力塘水工模型試驗(yàn)研究,通過同步測(cè)量各種水力參數(shù)以及理論分析,提出消力塘底板整體荷載預(yù)測(cè)及反拱形底板的穩(wěn)定性分析方法.在此基礎(chǔ)上,對(duì)防護(hù)結(jié)構(gòu)安全控制指標(biāo)以及評(píng)估體系等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究.主要成果包括:(1)導(dǎo)出滿足板塊間縫隙水流流動(dòng)的相似條件并闡述了

2、模型研究消力塘底板穩(wěn)定性的基本相似準(zhǔn)則.(2)提出的平底板和反拱形底板整體荷載的預(yù)測(cè)經(jīng)驗(yàn)公式可對(duì)類似工程底板最大上舉力進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)估和確定防護(hù)水平和防護(hù)范圍.初步分析了板塊失穩(wěn)的頻率特征.(3)用"隨機(jī)拱"的概念,建立了反拱形底板整體和局部穩(wěn)定分析的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析模型并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.從板塊極限平衡角度,得出了反拱形底板優(yōu)于平底板的量化指標(biāo).(4)根據(jù)反拱底板的結(jié)構(gòu)特性,提出用非連續(xù)介質(zhì)數(shù)值方法來分析反拱底板的穩(wěn)定性,并建立了一種新的數(shù)值方

3、法—塊體彈簧元方法,進(jìn)一步揭示了防護(hù)塊體—錨固—錨固的相互作用機(jī)制,結(jié)果令人滿意.(5)基于大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了沖擊壓強(qiáng)△P<,max>和整體荷載(上舉力)之間以及點(diǎn)脈動(dòng)壓強(qiáng)與沖擊壓強(qiáng)之間的量化關(guān)系.建議用脈動(dòng)壓強(qiáng)均方根σ<,p'>作為穩(wěn)定控制指標(biāo).(6)研究了底流消能消力池作用于底板上整體荷載(上舉力)特性并給出了預(yù)測(cè)方法,同時(shí)提出了以脈動(dòng)壓強(qiáng)為參數(shù)的控制指標(biāo).最大上舉力可以用底板表面的脈動(dòng)壓強(qiáng)來表征并作為底板安全的控制指標(biāo).(7)