高坝流激振动响应的反分析方法

为分析高速水流诱发高坝泄流结构的振动问题,根据结构动力学、随机振动理论和最优方法的基本理论,提出了基于谱分析及遗传算法的振源反分析方法,采用本文方法,可以由少量测点的动位移实测值反馈分析出各激振源等效荷载谱,通过流激振动响应的正分析方法得到整个结构在水流动力荷载作用下的动力响应,对水工结构的流激振动进行正确全面的评估,为结构损伤动态监测和诊断提供新的技术手段。并通过拉西瓦拱坝泄洪水弹性模型试验实测值与反分析计算值的比较验证了本文方法的合理性。     

水工闸门流激振动研究进展

从水动力荷载与闸门振动特性的关系、水动力荷载作用特点及其控制方法、闸门减振优化设计方法、弧形闸门支臂动力稳定性分析、闸门水弹性振动模拟方法以及闸门流激振动仿真分析等方面,对水工闸门流激振动的研究进行了回顾.并对进一步做好水工闸门的振动研究工作提出了建议.     

水工结构流激振动响应的反分析

水流诱发工程结构振动在工程中十分常见，如溢流拱坝、泄水管道、导墙、闸门等的振动．有时会影响工程安全运行，甚至破坏，一直受到设计和管理人员的重视．当前比较现代的解决流激振动研究方法是采用水动力学和结构动力学“合二而一”的水弹性模型，同时要求满足两方面的相似条件．但在实践上有很大困难，难免存在一些不相似的因素，致使原型预报发生一些问题．本文从作用荷载出发，首先提出了整体（面）脉动荷载的相关系数求解方法，表明面脉动压力的相关系数可近似采用点脉动压力的相关系数．提出的水工结构流激振反分析方法，可用于由少量测点的动位移实对值反馈分析出整个结构在水流动力荷载作用下的动位移场和动应力场，同时还可用于水弹性模型模拟中不相似因素对振动响应影响的修正，从而解决模型与原型关系问题．通过对几个高水头、大泄量的高溢流拱坝和三峡导墙流激振动研究表明，这一方法在理论上与实践上是统一的和切实可行的．     

流激振动系统的神经网络辨识和预报

本文根据人工神经网络的系统辨识理论，充分发挥神经网络的强大学习功能和记忆联想功能，建立了动态系统的计算机仿真模型，对非线性动态系统和水工结构振动系统进行计算机仿真，仿真结果与理论计算值具有良好的一致性；建立流激振动系统的智能分析和预报模型，辨识高拱坝泄流激振等效荷载谱，预报乌江渡导墙结构在高速水流作用下的振动响应，取得了较为满意的结果。这项研究充分说明了人工神经网络技术在土木水利工程领域的应用价值和深远意义     

基于LES的水工钢闸门流激振动数值模拟研究

针对钢闸门流激振动机制的复杂性以及钢闸门流激振动在工程实际中的多发性,以二维平板钢闸门为例,基于ADINA有限元分析软件,建立了不同开度的流场有限元模型和固体有限元模型,探究了不同开度时水工钢闸门动力响应规律,阐明了单、双向流固耦合作用下钢闸门动力响应差异,揭示了水工钢闸门流激振动机制。结果表明：1)随着开度的增大,流场不同位置处脉动压力逐渐减小,钢闸门附近旋涡脱落的频率逐渐降低;2)对于水工钢闸门而言,可以采用单向流固耦合代替双向流固耦合进行计算;3)水工钢闸门流激振动产生的机制主要是钢闸门周围旋涡脱落频率与钢闸门结构第一阶自振频率一致或相近,导致钢闸门发生了共振。     

基于遗传算法的地下厂房荷载参数反演识别

鉴于当前受水电站厂房振动测试的测点个数的限制,不能完整反映厂房结构振动的现状,本文利用水电站厂房现场振动测试少量测点的试验数据,基于水工结构流激振动反分析理论,提出采用遗传算法研究地下式厂房结构在机组运行过程中振动荷载反演问题的方法.通过实际工程应用表明:该方法能够很好地利用少量测点的实测数据反馈出厂房结构的振动位移变化.     

观音阁水库闸墩流激振动与减振措施研究

高流速、大流量宣泄洪水时,强烈的紊动水流极容易引发轻型水工建筑物的流激振动。文章以观音阁水库泄水闸闸墩的流激振动为研究对象,基于有限元理论对闸墩的流激振动特征进行了研究,并提出了相应的加固措施。     

飞来峡溢流坝结构流激振动

推导了溢流坝结构的水弹性相似条件，提出了多相水弹性相似模拟技术，使水流运动－砼结构与金属结构振动，以及水流与结构、结构与结构的耦合作用，同时满足水弹性相似要求。通过水工模型、结构模型及水弹性相似模型，全面地研究了水流流态、结构动荷载、结构动特性、流激结构振动情况，以及抑振措施。     

飞来峡溢流坝结构流激振动

推导了溢流坝结构的水弹性相似条件，提出了多相水弹性相似模拟技术，使水流运动一砼结构与金属结构振动，以及水流与结构、结构与结构的耦合作用，同时满足水弹性相似要求，通过水工模型，结构模型及水弹性相似模型，全面地研究了水流流态，结构动荷载，结构动特性、流激结构振动情况，以及抑振措施。     

水工弧形闸门半主动减振控制

水力学边界条件优化和结构优化是降低水工弧形闸门流激振动的重要措施,但这些措施对流激振动的削弱仍然有限,且不能应用于已建成闸门的减振。采用结构控制的方法是解决流激振动问题的进一步措施,且对已建成闸门的减振有重要意义。针对某大型水利枢纽导流底孔弧形闸门,在闸门上布置若干MR阻尼器,采用半主动控制来减小振动。计算结果表明采用半主动控制能有效地抑制弧形闸门流激振动反应。     

水工建筑物下游回流及底沙淤积研究

水流经过水工建筑物后，由于河面突然扩宽，在扩宽的一侧就会形成回流，使从上游下来的泥沙在回流中沉积下来。这种局部性的水流现象常常会在一般水工模型试验中遇到，因此对建筑物下游水流流态及航道布设产生的影响就成为试验关心的问题之一。为了探求这种由于水流平面突扩形成的平面回流的一般规律，本文进行了概化模拟试验，研究回流的水流结构，如回流流量、回流长度、流速分布等方面特性，得到了一些规律性认识；对回流区的底沙运动、淤积规律进行了定性研究；并将本文研究成果运用于实际工程，取得了较为满意的结果。     

Modal parameter identification for a roof overflow powerhouse under ambient excitation

Modal parameter identification is a core issue in health monitoring and damage detection for hydraulic structures. For a roof overflow hydropower station with a bulb tubular unit under ambient excitation, a complex unit-powerhouse-dam coupling vibration system increases the difficulties of modal parameter identification. In this study, in view of the difficulties of modal order determination and the noise jamming caused by ambient excitation, along with false mode identification and elimination problems, the ensemble empirical mode decomposition(EEMD)method was used to decrease noise, the singular entropy increment spectrum was used to determine system order, and multiple criteria were used to eliminate false modes. The eigensystem realization algorithm(ERA) and stochastic subspace identification(SSI) method were then used to identify modal parameters. The results show that the relative errors of frequencies in the first four modes were within 10% for the ERA method,while those of SSI were over 10% in the second and third modes. Therefore, the ERA method is more appropriate for identifying the structural modal parameters for this particular powerhouse layout.     

风暴潮灾害监测预警技术发展方向研究建议

风暴潮造成的直接经济损失居海洋灾害之首,介绍了风暴潮的成因,分析了我国在风暴潮监测预警自动化程度方面与发达国家相比存在较大差距,存在风暴潮常规监测和现场调查能力不足,风暴潮预警技术落后,很难准确预警预报等问题,针对存在问题,提出当前迫切需要开展的风暴潮灾害监测预警技术中的发展方向研究,建议建立潮灾数据库,发展浮标自动监测站研究,加强风暴潮常规监测,制订规范,重点开展风暴潮监测预警技术研究。     

基于调度线的水库多目标可供水量计算方法与应用

针对我国水源工程功能转换这一趋势,提出以水库供水调度线为控制,采用长系列等流量调节计算,建立以满足不同用户保证率为目标的可供水量计算分析方法。以三亚市赤田水库为例,通过长系列操作计算,确定同时满足生态环境需水、城镇供水、农业灌溉等多目标多保证率要求的水库最大可供水量,并分析城镇可供水量与用户保证率的变化关系和水源功能变化对设计供水能力的影响。该方法具有一定实用性和通用性,可为水库可供水量的计算提供参考。     

三峡溢流坝左导墙流激振动有限元计算分析

三峡工程溢流坝泄水时 ,泄洪水流将对导墙产生较强的水流脉动压力和激荡力作用 ,可能诱发结构振动 ,甚至导致工程事故。以左导墙为研究对象 ,在总结了水弹性模型流激振动试验和相应计算的基础上 ,水弹性振动模型试验实测的脉动压力成果 ,按水弹性相似律进行转化 ,采用逐步积分方法 ,对导墙模型结构和原型结构作流激振动响应分析比较 ,并对点面转换系数进行了探讨 ,最后对导墙的安全度进行了综合性评价 更多还原     

双频识别声纳技术在水工建筑物水下外观病害检测中的应用

针对水工建筑物水下外观病害的类型特点,提出用双频识别声纳技术进行检测,并在工程实践中开展应用。实践表明,双频识别声纳技术对水工建筑物水下外观病害具有较好的检测效果,研究内容可为水工建筑物安全监测提供参考。     

爆破振动对邻近水工建筑物影响的监测与分析

在邻近水工建筑物环境下进行爆破开挖,爆破振动会产生一些负面效应,因此爆破振动监测十分必要。以大渡河深溪沟水电站安装间排水灌浆廊道开挖工程为例,对厂房机组及其他关键部位进行了爆破振动监测,并对数据进行回归分析,通过调整和优化爆破参数,既确保了原有机组的正常运行和其他水工建筑物的安全,同时又加快了工程施工进度,可为类似工程提供借鉴和参考。      

大藤峡水利枢纽单级船闸输水系统初步分析

大藤峡水利枢纽通航建筑物拟采用单级船闸方案,其设计水头及闸室规模均处于世界单级船闸前列,输水系统水力学问题尤为突出,成为制约其单级船闸方案是否可行的关键因素.通过引入的相关输水能量指标参数,将大藤峡船闸单级方案与国内外典型高水头船闸进行了水力学综合比较,并对其引航道水流条件进行了初步分析.结果表明:国内外现有的船闸输水系统布置及取、泄水方案能够解决大藤峡船闸的相关水力学技术难题,采用单级布置方案是可行的,但需开展详尽深入的专题研究.     

水工闸门振动研究现状及发展趋势

随着我国高坝大库的建设,闸门结构的设计安装要求不断提高。闸门振动往往会影响大坝的正常运行,而闸门振动是一个复杂的结构性问题,研究难度较大。为解决振动问题,需清楚闸门振动的诱因并采取相应措施。基于现有的理论方法和成果,从振动现象、闸门振动等级标准、研究方法、闸门振动诱因分析及结构优化措施、弧形闸门动力稳定研究、振动的主动控制方法等多方面出发,详细介绍了闸门振动问题的研究进展,并提出了闸门振动急需解决的问题和未来6个研究方向,为闸门振动问题的研究提供一定参考。     

龙门水库除险加固工程整体水工模型试验研究

采用1∶50整体水工模型,对龙门水库除险加固工程泄水建筑物进行了全面的水力学试验研究,为设计提供了诸如泄流能力、水流形态、下垫面底部流速、堰面压力等通过计算难以准确确定的水力学技术指标,澄清了设计中的一些疑难问题并为优化设计提供了依据。