水电站拦污栅结构动力特性及抗振研究综述

根据国内外水电站拦污栅设计研究成果,论述了拦污栅设计应考虑的荷载及其动力分析过程。拦污栅的动力特性与水流流态、进水口水工建筑物体形、漂浮物的性质和数量、过栅流速以及机组流量等多种因素有关。拦污栅在各种工况下呈现着复杂的动态特性,从流体力学及结构动力学角度出发,通过分析拦污栅结构的动力特性,研究其抗振设计方法是今后的研究方向。     

水电站地面厂房上部结构抗振分析

针对水电站地面厂房上部结构刚度相对较低这一问题,以龙头石水电站地面厂房为例,利用有限元法建立厂房结构的数值模型,进行各种方案下厂房特性的对比分析。对厂房结构进行了静力作用计算,从静力角度分析了其上部结构的刚度特性,进而分析了上部结构的自振特性、机组振动荷载作用以及地震反应谱下的动力特性,从动力角度分析了厂房的抗振特性,从而选择合理的厂房上部结构形式。分析可知,上部结构增加剪力墙或实体墙后,厂房的抗振性能可得到有效提高。由综合振动分析结果可知,厂房采用立柱加剪力墙结构时,对抗振更为有利。     

齿墙对提高水闸抗滑作用的分析

采用刚体极限平衡法和有限元强度折减法,研究水闸在设置齿墙后的浅层失稳模式为"滑移-倾覆"混合模式而非单纯的滑移破坏。选择6组代表性地基土上的水闸为研究对象进行计算分析,得出了抗滑稳定安全系数随齿墙深度的增加近似线性增加的结论,提出了考虑齿墙抗滑效应的修正深齿墙法和增设中齿墙以提高水闸抗滑稳定性的设计方法。     

水电站拦污栅振动特性和抗振设计研究

根据对国内外水电站进水口拦污栅破坏的成因分析,着重分析了动水作用力条件下拦污栅结构的水力特性,包括栅条几何特性、流速、脉动压力等参数变化对脱体旋涡频率、振动横向力的影响,指出斯特劳哈尔数Sr的合理取值范围;还讨论了避免拦污栅发生共振的抗振设计方法。     

水闸加固地震响应分析

利用有限元软件ＡＤＩＮＡ对加固后的某水闸进行三维有限元地震响应分析,计算加固后水闸结构的振型和自振频率及动位移和动应力,以验证水闸加固措施的合理性并对水闸加固后的整体抗震性能进行评价。     

山区水闸抗滑稳定目标可靠指标校准

按照<水利水电工程结构可靠度设计统一标准>(GB 50199-94)相关原则,首次采用"校准法"对山区水闸抗滑稳定目标可靠指标βT进行研究.通过对16座山区水闸工程的抗滑稳定安全系数复核,采用结构优化方法对可靠指标进行了校准,提出了安全级别分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的山区水闸抗滑稳定目标可靠指标βT.该成果对水闸设计规范按分项系数极限状态设计准则的修订具有一定参考价值.     

水闸结构的地震响应时程分析

考虑结构、地基和水的相互作用关系,选用时程分析方法,应用大型通用有限元分析软件ANSYS对某水闸结构进行了横河向地震响应计算和分析,结果表明出考虑附加质量比不考虑附加质量时结构的自振频率有所降低,考虑附加质量的影响更能准确反映真实情况.     

静载试验方法在水闸地基土体抗拔变形量计算中的应用

基于静载试验方法对水闸地基的土体抗拔变形量进行计算适用性分析.分析表明:其抗拔变形量计算误差相比于传统方法可平均降低8.6％,水闸地基抗拔变形量随着轴力呈线性变化.研究成果对于水闸地基土体稳定性设计具有重要参考意义.     

挡水闸的地震响应分析

为解决结构 -地基相互作用问题 ,建立了能反映结构和基础静力、动力特性的有限元计算模型 .从工程应用角度 ,考虑了水、地基和结构应力的相互作用 ,对某水电工程泄洪拉沙闸进行了地震响应分析     

预应力渡槽的竖向振动特性和地震反应

首先建立了考虑预应力影响的渡槽竖向地震反应分析的变系数微分方程。然后应用模态摄动法和振型叠加法，提出了预应力渡槽竖向动力特性和地震反应的计算方法。最后通过典型工程实例分析，讨论了渡槽竖向地震反应分析中的预应力和槽内水体对渡槽动力特性和抗震性能的影响及渡槽竖向高阶振型对渡槽地震反应的贡献等。算例结果表明，施加预应力使渡槽的自振频率升高、抗震能力增强，渡槽的竖向地震反应中高阶振型的贡献可以忽略，槽内水体对渡槽的自振特性和地震反应有很大影响。在渡槽的抗震设计中应考虑渡槽竖向地震反应的影响。     

弧形闸门结构的动力可靠性及抗振设计

论述了水工闸门结构的静力和动力可靠性及其计算方法 .并应用于深孔弧形闸门的抗振优化设计 ,为闸门安全运行提供了科学依据     

泄洪闸闸墩抗振加固措施研究

针对闸墩大幅振动问题,基于重力相似准则建立了闸墩整体水动力荷载测试模型,以试验所得水动力荷载作为输入,建立闸墩三维有限元模型,进行闸墩流激振动响应数值计算。比选了几种加固设计方案,以动位移作为控制指标研究加固减振效率与规律,最后得出一种既能保证加固效果又能降低工程造价的优化方案,可为同类加固减振工程提供参考。     

振冲置换法在河堤抗滑加固中的应用

在陆良县盘虹桥河堤加固中，采用振冲置换法约束滑动体的滑动，主要是从土体内部改善其物理力学性质，提高抗剪强度，较快而有效地消散因水位骤降产生的附加孔隙水压力，增强土作自身抗滑能力，达到稳定河堤的目的．振冲施工技术参数密实电流为85A，水压为300～800kPa，每延米填料量为0．9～1．0m3，振冲后极间土的抗剪强度指标较原来增加9％，孔陈水压力只为原来的19～97％．河堤采用振冲加固治理后，经过两年运行良好，尤其是经受住了1994年南盘江陆良河段发生的迄今为止第三次大洪峰的考验．     

我国大跨度闸门应用趋势与抗振对策

在分析我国大跨度闸门研制开发进展、应用现状和趋势的基础上,指出大跨度闸门的研发和应用既丰富和提高了我国水利工程建设水平和挡泄水结构的多样性,又表明我国的金属结构设计和制造水平得到显著提高,但由于结构尺寸的增大和运行方式的不同,闸门结构的流激振动问题也日益突出,成为影响工程安全运行必须考虑的首要问题之一.为此,文中阐述了各类新型闸门的运行特征和流激振动特点,给出闸门结构的动态优化和振动控制措施.     

大跨度上翻式拱形钢闸门振动特性及抗振优化

针对大跨度上翻式拱形钢闸门的水力结构特点,研制了闸门水弹性振动模型,通过水动力荷载特性、结构动力特性和流激振动特性等系统试验研究,反演了闸门结构的共振现象,取得不同工况下作用于门体的水流脉动压力荷载和闸门振动加速度、动位移及动应力等动力响应参数的数字特征和谱特征。针对存在问题,对闸门结构的底缘体型进行了修改,取得了良好的抗振优化效果。     

浅谈水闸工程地基的防渗工作

水闸地基施工的防渗工作对于后期水闸的使用有着巨大的意义。文章分析了现代化的水闸工程地基防渗工作的开展,同时对相关数据的计算原则、防渗的主要措施、防渗的方式以及具体防渗方式的设计原则进行了概述,旨在进一步促进水闸工程地基防渗工作水平的提高。     

基于有限元分析的水闸建设中温度影响因素研究

水闸建设过程中,温度因素对混凝土水闸结构影响较大。文章通过有限元仿真建立一套完整的水闸结构,通过设置边界条件模拟温度对水闸结构的作用,说明温度因素对水闸施工的重要影响,并分析相关影响因素。