輸水工程冰力學(xué)模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬.pdf

1、南水北調(diào)中線工程是為了解決我國水資源分布不均并嚴(yán)重影響北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題而興建的一項(xiàng)特大型跨流域、具有戰(zhàn)略性意義的宏偉工程。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入加速上升期的快車道，長距離輸水工程也進(jìn)入了高速建設(shè)與發(fā)展機(jī)遇期。因此，包括南水北調(diào)中線在內(nèi)的各種調(diào)水工程能否高效率、安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，成為國家和各級(jí)政府部門以及南水北調(diào)工程技術(shù)人員首先考慮的因素。在此背景下，如何正確地確定作用于輸水建筑物上的冰荷載成為調(diào)水工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素之一。因此，通過冰力學(xué)

2、模型試驗(yàn)研究，探求嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法保證冬季安全經(jīng)濟(jì)輸水成為擺在南水北調(diào)中線工程研究設(shè)計(jì)人員面前的重要課題。
　　 本文系統(tǒng)地回顧了冰力學(xué)模型試驗(yàn)的研究進(jìn)展，由原型觀測(cè)、理論分析、模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬四大類相結(jié)合具體闡述了冰力學(xué)模型試驗(yàn)研究成果，所做的研究工作主要包括以下三個(gè)方面：
　　 (1)對(duì)冰的膨脹力試驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理總結(jié)歸納出冰的膨脹力的發(fā)生、演變、釋放及破壞全過程，驗(yàn)證冰的膨脹力是瞬態(tài)變化的量，同時(shí)給

3、出四周固定約束情況下極限位置冰的膨脹力對(duì)邊壁作用力多項(xiàng)式關(guān)系曲線。
　　 (2)流冰對(duì)閘墩撞擊力試驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和頻譜分析研究工作
　　 ①系統(tǒng)闡述冰排與閘墩相互作用的全過程；
　　 ②閘墩冰力時(shí)程曲線及其頻譜的分析，冰激閘墩振動(dòng)的研究中，冰力的周期性、主頻性，冰力的兩個(gè)主頻的能量對(duì)比關(guān)系；
　　 ③建立雙峰值的冰激閘墩振動(dòng)概化動(dòng)冰力函數(shù)；
　　 (3)有限元法分析冰蓋穩(wěn)定性問題。冰蓋