佛子岭连拱坝动力试验及模态参数识别

佛子岭大坝是一座结构复杂的连拱坝，坝址地震基本烈度为7度，设防烈度为8度，2000年8月，对佛子岭连拱坝进行了原型动力试验，取得了大坝的动力特性，即频率，振型，阻尼比和传递函数，此次原型试验采用爆破，起震机，随机脉动三种试验手段，先后进行了坝顶动力试验和#11支墩的动力试验，试验结束后，利用起振机激振的试验数据和快速傅立叶变换（FFT）的方法，得到传递函数的试验值，同时根据理论推导的传递函数，在频域应用由最小二乘迭代法编制的阻尼最小二乘法识别程序，选择目标函数进行优化计算，得到了解耦的佛子岭连拱坝的模态参数值，可以作为该坝抗震加固计算的依据。     

基于地震实测记录的二滩拱坝模态参数识别

结合二滩拱坝强震观测台阵在四川普格地震中的记录资料,利用频谱分析和时间序列分析,对二滩拱坝的频率、阻尼、振型等模态参数进行了识别.在识别结果的基础上,通过动力有限元计算的频率和实测频率相逼近的原则,建立了相应的有限元模型.识别结果表明,考虑地震时的水位条件,二滩拱坝的一阶振型为对称振型,二阶为反对称振型,特征频率分别为1.58 Hz和1.63 Hz,相应的阻尼比分别为1.5%和2.2%,拱坝的高阶阻尼比稍高,但一般不超过5%.     

基于地震记录的高拱坝模态识别

溪洛渡拱坝坝体及下游自由场共计安装了27台三向强震记录仪。自强震监测系统运行以来,近坝区域发生过几次有感地震。2018年5月8日云南昭通市永善县3.8级地震,大坝记录到坝顶最大响应加速度8.62 gal。本研究利用此次强震记录,基于时域模态分析技术,对溪洛渡拱坝的模态参数进行了识别。在地震对应的上下游水位情况下,溪洛渡拱坝的基频为1.19 Hz,对应的一阶振型为反对称振型,二阶频率1.50 Hz,对应二阶振型为正对称振型;第三阶频率1.67 Hz,对应振型为反对称振型,更高阶的2.33 Hz和2.60 Hz模态对应的高阶振型有明显拐点变化。     

拱坝实验模态分析

应用实验模态分析方法,对双曲拱坝的动力特性进行了试验研究。同时,以有限元法对拱坝的原型、模型进行了计算校核,取得了较为一致的成果。此外,利用模态分析及参数识别的结果,对拱坝与库水的相互作用做了一些探讨。结果表明,实验模态分析对于分析拱坝结构的动力特性具有一定的优越性,且简便易行,重复性强,可靠性高,费用经济。     

应用实验模态分析技术识别弧形闸门的模态参数

弧形闸门是一个复杂的空间结构,目前关于弧形闸门动特性方面的计算结果甚少,本文应用复模态理论识别了模型弧形闸门的三维模态参数。 一、概述 由于弧形闸门具有启闭力小、构造简单、操作方便、无门槽等优点,已成为水利工程广泛采用的门型之一。大部弧门运行良好;但也有不少弧门在运行中发生强烈振动,     

材料参数对高拱坝动力响应影响研究

高坝系统运行环境复杂,与设计状态往往有比较大的差异。以溪洛渡拱坝为例,首先采用三维有限元模型基于现场实测资料反演坝体与地基材料参数,然后对比设计参数和反演参数条件下坝体的动力响应。研究结果表明,材料参数的选取对坝体-地基系统动力响应影响明显,与采用反演参数的拱坝动力响应相比,采用设计参数时坝体的动相对位移明显增加,坝肩位置横缝开度增加但中部横缝开度减小,建基面、孔口及坝踵位置损伤增加。建议对拱坝进行抗震安全性分析时采用设计参数。     

基于HHT方法的结构模态参数识别

基于Hilbert-Huang变换和自然激励技术,结合振动台试验对模型拱坝的频率、阻尼比等参数进行识别,并对破坏试验过程中模态参数的变化规律进行分析。在数值实现上,发展了先对信号进行带通滤波再对滤波结果求解互相关函数的方法,可避免模态分解中的频率混杂,提高参数识别精度。与传递函数法识别结果的比较表明,该方法可以有效地识别出结构的频率、阻尼比等模态参数。对破坏试验的分析发现,随着裂缝的扩展,模型的自振频率逐渐降低,阻尼比相应增加。     

水工结构模态参数识别的数值模拟

结构模态参数识别是对结构施加激励,采集结构上关键点的响应,分析激励和响应间传递函数以提取出结构本身固有频率、阻尼比、振型等模态参数。当前,模态参数识别方法均是基于线性系统推导建立的,当结构存在裂缝等具有非线性特性时,仍旧用基于线性识别方法求解的结果具有多大的可信度则难以确定,这也是当前线性系统参数识别方法的一个不足。本文分别对线性和非线性数值结构模型进行激励并获取响应数据,各自用单模态和多模态识别方法进行参数识别,分析结果发现,当前模态参数识别方法对线性结构具有较高的精度,但对非线性结构的适用性则有待进一步提高,随着对非线性结构激励的增大,识别结果越接近弱化线性结构近似特征值分析结果,但均不大于对应线性结构特征值分析理论值。     

基于VMD-RDT的大跨度斜拉桥模态参数识别

本文提出了一种结合变分模态分解(VMD)和随机减量技术(RDT)的VMD-RDT方法,利用VMD将大跨度斜拉桥受非平稳环境激励下的加速度响应分解为平稳的IMF分量,识别得到结构固有频率;再采用RDT从IMF分量中提取结构自由衰减响应,求解得到结构阻尼比,从而实现桥梁结构模态参数的识别。该方法在非平稳信号分析中具有明显优...     

泄流激励下高拱坝原型动力测试的传感器优化布置与参数识别研究

本文以二滩拱坝为例,研究了基于QR分解和MAC准则(模态置信度准则)的高拱坝传感器优化布置方法。首先,基于有限元模态分析获取的可测点振型进行了QR分解,以确定传感器的初始位置;其次,通过逐步累积使MAC矩阵最大非对角元最小,以确定最优测点数量及位置;最后,提出了二滩拱坝原型动力测试的传感器优化布置。基于该传感器优化配置结果,开展了二滩拱坝泄洪振动原型动力测试和模态参数识别。结果表明,测点优化后的识别结果不仅能保证识别精度,而且识别出了更高阶次的模态参数。这种方法可为开展泄流条件下高拱坝动力测试与健康诊断的合理测点布置提供理论参考。     

中美合作对响洪甸拱坝进行原型动力试验

为了研究拱坝的动力特性和地震反应,中美两国合作,于1982年8月17日至28日对响洪甸水电站重力拱坝进行了原型动力试验,我国水利水电科学研究院,清华大学和安徽水利科学研究所等单位参加了试验研究,美国加利福尼亚大学(伯克利)的克拉夫(Clough)教授和司蒂芬(Stephen)工程师携     

水工结构一些动力参数的识别

本文根据梁滩船闸侧墙上实测得到的记录,识别出船闸侧墙的前四阶固有频率,阻尼比及有效振型参与系数.文中给出了计算结构各阶动态弹性模量的方法,并根据识别出的固有频率求得前四阶动态弹性模量.     

拱坝多点输入动力反应的试验研究

本文叙述了东江拱坝现场基岩钻孔爆破模拟人工地震动，实测坝体、地基河谷的动力反应，研究了坝址河谷多点地震动输入的拱坝与地基动力相互作用及共对坝体动力反应的影响，通过实测资料分析，其结果初步验证了拱坝多点输入动力反应分析的数学模型基本合理。     

某拱坝泄洪表孔体型优化试验研究

针对不同泄洪表孔出口体型方案下的水垫塘消能效果进行了对比研究,分析了各体型方案下的消能效果,从水垫塘底板冲击压强、出水垫塘的水流流速等方面对消能效果进行了评价。通过数学模型试验对雾化的强度和范围进行了比较分析,并从中选取最优的体型应用于工程设计,提高了水垫塘的消能效果,这对工程的安全运行十分有益。     

某高拱坝围堰防渗墙混凝土配合比试验研究

试验结果证明书:在一定范围内通过增加膨润土参量、以石粉取代粉煤灰、适当降低混凝土容重等方式在一定程度上可以降低混凝土弹模,并保证其设计强度及抗渗要求。考虑到石粉降低弹模的效果明显,后期将进一步开展石粉级配和细度波动、掺量等对塑性混凝土性能的影响试验,论证其应用可行性,为最终确定混凝土配合比提供了试验方向和总体思路,同时也对类似工程具有一定的参考作用。     

某拱坝坝体温度控制

某大坝为混凝土双曲拱坝,结构受力复杂,坝体整体性要求高;坝址处气候条件复杂,极端气温温差大、昼夜温差明显;拱坝最大坝高155m,厚高比仅0.206,运行期应力受温度荷载影响较大。通过对拱坝温度控制进行专题研究,提出适应施工过程的合理温度控制措施,本文总结该工程的温度控制的计算和采取的措施,有效降低内外部温度环境对混凝土结构的不利影响,可以为类似的工程提供借鉴。