溢流壩弧形閘門——閘墩耦合流激振動(dòng)特性研究.pdf

1、弧形閘門作為一種輕質(zhì)薄壁結(jié)構(gòu),具有啟閉方便省力等特點(diǎn)被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到水利工程中。但同時(shí)因?yàn)榛⌒伍l門是薄壁輕質(zhì)結(jié)構(gòu),在脈動(dòng)水流荷載作用下容易發(fā)生流激振動(dòng),甚至?xí)a(chǎn)生影響閘門安全穩(wěn)定運(yùn)行的不良后果,威脅水利工程的安全運(yùn)行。因此,加強(qiáng)對(duì)弧形閘門流激振動(dòng)特性的研究仍然十分重要。對(duì)弧形閘門流激振動(dòng)的研究主要采用原型觀測(cè)、水彈性模型試驗(yàn)以及結(jié)構(gòu)有限元軟件模擬等方法。以往對(duì)弧形閘門的研究?jī)H僅孤立的研究弧形閘門,然而,這樣忽略了弧形閘門、閘墩以及溢

2、流壩之間的相互影響,同時(shí)忽略了相鄰多孔閘門同時(shí)運(yùn)行時(shí),相鄰閘孔閘門之間的相互影響。
　　 因此本文結(jié)合廣東樂(lè)昌峽水利樞紐工程溢洪道弧形閘門,利用水彈性模型試驗(yàn)以及數(shù)值模擬的方法對(duì)溢流壩弧形閘門-閘墩耦合以及相鄰閘孔閘門閘墩耦合條件下體系流激振動(dòng)特性進(jìn)行計(jì)算研究。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)結(jié)合樂(lè)昌峽工程項(xiàng)目,根據(jù)水彈性模型試驗(yàn)的原理以及要求,選擇合適材料制作弧形閘門水彈性模型進(jìn)行試驗(yàn),并且對(duì)試驗(yàn)所測(cè)的閘門荷載特性以及閘門

3、流激振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
　　 (2)分別對(duì)弧形閘門自身以及溢流壩弧形閘門-閘墩體系進(jìn)行數(shù)值模擬,并分別進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算,將耦合體系計(jì)算結(jié)果與水彈性模型試驗(yàn)結(jié)果相互印證,并與閘門自身模擬計(jì)算比較,分析差異。
　　 (3)對(duì)相鄰多孔閘門聯(lián)合運(yùn)行條件下閘門之間以及閘門與閘墩之間相互作用進(jìn)行模擬計(jì)算,研究相鄰閘孔閘門閘墩耦合流激振動(dòng)特性。
　　 (4)對(duì)流固耦合等不同條件下閘門自振特性、不同結(jié)構(gòu)型式對(duì)閘門時(shí)均響應(yīng)以及脈動(dòng)