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《淺談溢流式面板堆石壩壩體溢洪道泄流特性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、西安理工大學碩士學位論文溢流式面板堆石壩壩體溢洪道泄流特性研究姓名:代仲海申請學位級別:碩士專業(yè):巖土工程指導教師:胡再強20080301摘要溢流式面板堆石壩壩體溢洪道泄流特性研究作者簽名:導師簽名:答辯日期:——混凝土面板堆石壩隨著碾壓技術的不斷發(fā)展,越來越多的在實際工程中采用,溢流面板堆石壩因其特有的優(yōu)點而成為目前一種富有競爭性的壩型,也得到了國內(nèi)外壩工界的普遍關注。溢流面板堆石壩根據(jù)壩址實際地形、地質(zhì)條件將溢洪道直接布置在堆石體上,同時,充分利用開挖棄料,簡化了樞紐布置,加快了工程進度,降低了工程造價。隨著國內(nèi)幾座溢流壩的修建,國內(nèi)對溢流壩的研究也得到越來越多的
2、關注。本文將研究的重點放在溢洪道高速水流的水流特性及其對溢洪道、壩體的流激振動上,通過數(shù)值模擬的方式來實現(xiàn)。本文首先對壩體溢洪道的結(jié)構組成、細部構造進行詳述,并對光滑式泄槽和臺階式泄槽兩種溢洪道進行比較;在充分了解壩體溢洪道的結(jié)構布置后,利用有限元結(jié)合模型試驗的方法對溢洪道上高速水流的水力特性進行研究,通過對泄洪時兩種不同流量下光滑式泄槽和臺階式泄槽上水面線、速度場、壓力場、紊動能和紊動耗散率的相互比較分析,可以得出的結(jié)論是對于小流量泄洪采用臺階式溢洪道的方式有非常好的消能效果,不僅能滿足工程的安全要求,還可以節(jié)省投資,而對于大流量的泄洪,臺階式不但沒有消能上的優(yōu)勢,
3、反而由于摻氣劇烈,使得水面線變高,增大投入。在對高速水流水力特性研究的基礎上,進一步研究脈動壓力作用下結(jié)構的流激振動問題,為了了解脈動對大壩的模態(tài)影響,建立了一簡單模型,通過模態(tài)分析發(fā)現(xiàn),水流流速對大壩的振動頻率影響明顯,隨著流速的增大,振動頻率逐漸變小,進一步考慮壩體彈性模量和厚度的影響,彈性模量越大,大壩的自振頻率越大,壩體的厚度越大,自振頻率降低,因此可以通過提高系統(tǒng)的剛度來提高安全性。最后結(jié)合實際工程計算崗曲河面板壩在泄洪時兩種不同流量下脈動壓力的流激振動響應,從泄槽板的動位移分布可以看出,最大位移出現(xiàn)在泄槽板的上部,在溢洪道的下端板上的響應減小,并且板上的動
4、位移變形都微乎其微,可見在實際工程最大流速不超過30m/s的情況下,可以不用考慮脈動壓力的流激振動響應。關鍵詞:溢流式面板壩溢洪道水力特性流激振動AbstractCHARACTERISTICSRESEARCHOFTHESPILLVVAY’DISCHARGEONOVERFLOWCONCRETEFACEROCKFILLDAMSpecialty:GeotechnicaIengineerinQ一一●_II■———————————————————————■-Candidate:DaiZhonghai■■■■●●■■■■■■■■■——————————————I———I——————
5、———.■一Mentor:HUZaiqiann■■■●■■■■■■■■●■.........—.—————.—————————.■■■■一Date:AbstractSignature:Theconci訛facerock-filldamalongwiththemilercompactiontechnologyunceasingprogress,moreandmoremanyusesintheactualproject,theoverflowconcretefacerock-filldamb∞伽esthepresentonekindofrichcompetitivebec
6、auseofitsuniquemeritdam,alsoobtainedthedomesticandforeigndamlaboruniversalattention.Theoverflowconcretefacerock-filldambasisdamsiteactualterrain,thegeologicalconditionthespillwaydirectarrangementintherock-fill,simultaneously,thefullUSetheexcavateandabandonmaterial,simplifiedthepivotarra
7、ngement,speduptheprojectprogress,reducedtheprojectconstructioncost.Alongwiththedomesticseveralover-falldamconstruction,domesticalsoobtainsmoreandmoremanyattentiontotheover-falldamresearch.ThekeystoneofthisarticleisthespillwayhighvelocityflowthefluentcharacteristicandtOthespillw