国家自然科学基金(50279040)
- 作品数：26 被引量：49H指数：5
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- 相关机构：西安理工大学长沙理工大学沈阳农业大学更多>>
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- 高水头、大流量作用下反拱水垫塘底板失稳破坏机理研究被引量：9
- 2010年
- 以国内某一在建高坝工程为参照,对高水头、大流量作用下反拱水垫塘拱圈底板块局部失稳破坏与拱圈整体失稳破坏的机理进行了试验研究。试验考虑了底板锚固失效、止水破坏的极端情况,变量取为水位、流量、底板块缝宽、拱圈可振动的底板块数目、拱端固定与可动的边界条件及其不同组合。研究表明,底板块上举力、运动底板块数目、拱端约束条件、底板缝宽是拱圈失稳的重要因素。拱圈局部破坏是由于拱圈振动底板块数增多,底板缝宽"增加与累加效应",使底板块径向位移增大、轴向约束减小,底板块最终滑出座穴;而拱圈整体破坏则是由于拱座微小位移使拱圈底板失去彼此轴向约束造成。反拱水垫塘运用时,应保持拱座绝对稳定,并控制底板块缝宽,特别是左右缝宽在一定范围。
- 孙建张春财郝秀玲张发茂邓永锋
- 关键词：水力学反拱水垫塘拱座底板块
- 高坝下游水垫塘中三种典型流态的数值模拟被引量：3
- 2006年
- 用垂向二维k-ε紊流模型数值模拟了高坝下游水垫塘流场结构,并与实测流速值进行了比较.研究结果表明,用该模型及相应的k-ε紊流模型边界条件模拟是可行的.采用该模型分别模拟了下游水深降低、水舌入水角变化时水垫塘内的流场结构,得出了自由冲击射流、淹没冲击射流和面流三种典型流态,描绘了三种流态下水垫塘流体质点的迹线特征,给出了流速、动水压差、紊动能和耗散率的分布规律.研究结果表明,水垫塘应避免出现自由冲击射流流态,可以通过加大水垫深度、减小入水角、控制流态来实现淹没冲击射流或面流流态,以降低底板动水压差、紊动能和耗散率,保证水垫塘的安全运行.
- 张春财孙建卿笃兴
- 关键词：水垫塘数值模拟K-Ε紊流模型
- 反拱水垫塘底板块破坏机理的试验研究被引量：2
- 2008年
- 在高水头、大流量作用下,在反拱水垫塘底板块止水设施完全破坏、锚筋完全失效的条件下,对底板块的振动位移与缝隙宽度的变化进行了试验研究,得出了两者之间的变化规律。在此基础上获得了拱圈底板块失稳的破坏机理,即底板块失稳是由于底板缝隙宽度增加的效应。因此,实际工程中,控制底板块的缝隙宽度是防止拱圈失稳的关键因素之一。
- 郝秀玲孙建张发茂邓永峰张春财
- 关键词：反拱水垫塘
- 反拱水垫塘拱圈多底板块振动特性的理论分析和试验研究被引量：2
- 2008年
- 以溪洛渡拱坝下游出流条件和反拱水垫塘体型为参考,在拱圈底板块间止水破坏、底板块锚筋失效的极端条件下,对拱圈弹性底板块的振动特性进行了研究,得到拱圈底板块振动位移幅值沿流程、沿拱圈的分布规律及其时域和频域特性。研究结果表明,随拱圈底板块数目的增多,部分板块形成局部拱作用,拱圈底板块锚固失效的连锁反应及缝隙宽度的累加效应是造成底板破坏的主要原因。
- 杨丽萍孙建陈刚张发茂
- 关键词：反拱水垫塘底板块
- 反拱水垫塘底板块轴力在上举力作用下的变化规律探讨
- 2012年
- 为研究反拱水垫塘底板块轴力特征,以溪洛渡高拱坝和反拱水垫塘为参照,在高水头、大流量作用下,以反拱水垫塘在止水破坏、拱圈单底板块、五底板块和九底板块锚固分别失效为代表工况,对拱圈底板块的轴力在上举力作用下的变化规律进行了试验研究。研究表明,拱圈底板块轴力产生和传递的机理是,底板块上举力诱导了底板块位移和锁定,锁定后相邻底板块产生了约束轴力,同时轴力又反过来向相邻底板块传递直至拱端。轴力沿程可分为冲击强振区和上下游强振区。在冲击强振区,底板块瞬时值较大,时均值小,脉动强度最大,拱圈底板能瞬时锁定形成瞬时拱;在上下游强振区,底板块瞬时值和时均值大,而脉动强度较小,拱圈底板块能长时间锁定形成局部拱。在3个强振区,底板块轴力的优势频率在小于0.2 Hz的低频窄带。试验条件下拱圈底板块不发生强度破坏、共振破坏。反拱水垫塘运用时,应控制底板块位移、减少拱圈锁定底板块数,才能使轴力分布在合理范围。
- 张春财孙建张金明杨丽萍刘艳丽
- 关键词：反拱水垫塘轴力
- 反拱水垫塘单底板块振动特性的理论分析与试验研究被引量：7
- 2006年
- 对反拱水垫塘的单底板块振动进行了理论分析,提出了单底板块自由振动的最大位移公式、底板块振动分区及近壁流场的划分依据;得出反拱水垫塘底板块动力特性优于平底板块;得到反拱水垫塘单底板块振动位移的特性及特征量的沿程分布规律,提出单底板块振动沿程分为强振区和弱振区,对反拱水垫塘破坏机理的研究具有重要意义。
- 张春财孙建
- 关键词：反拱水垫塘特征量
- 反拱水垫塘拱圈破坏机理研究被引量：3
- 2014年
- 为了揭示高水头和大流量作用下反拱水垫塘拱圈底板的破坏机理,采用物理模型试验研究的方法,结合溪洛渡拱坝表孔水舌作用下的反拱水垫塘,在拱圈底板块之间的止水设施破坏和底板锚筋失效的条件下,对拱圈多底板块的振动规律进行研究,得到拱圈底板块振动位移沿程及沿横向分布的规律、拱圈振动底板块数目与其振动位移的关系。结果表明:-2.0≤x/bm≤1.5为拱圈失稳破坏的危险区域,缝隙宽度的累加效应为拱圈发生失稳破坏的内在原因。
- 杨丽萍何俊仕郎锡东孙建卢恩胜
- 关键词：反拱水垫塘拱圈
- 反拱水垫塘拱圈底板动水压强变化规律的研究被引量：2
- 2006年
- 采用先进的模拟方法和量测手段,对高水头和大流量作用下反拱水垫塘拱圈底板动水压强进行了详细的试验研究。实现了拱圈位于反拱水垫塘流场中任意位置时,同步量测底板表面和底板缝隙中动水压强,得出拱圈底板动水压强沿流程以及沿拱圈横向的分布规律,揭示了底板块上举力的形成和变化机理;提出把底板缝隙动水压强划分为三种形态;提出底板块振动的可能方式;得出拱圈底板缝隙动水压强的频率分布范围比底板表面的更窄,但两者优势频率接近,脉动能量都以低频为主。
- 樊新建孙建张金明赵燕华张春财杨丽萍
- 关键词：高水头大流量反拱水垫塘动水压强
- 浅俯淹没射流水力特性被引量：2
- 2018年
- 为探讨浅附淹没射流的水力特性,采用粒子成像测速技术获得水垫塘精细流场,系统分析淹没射流区和附壁射流区纵面二维流速分布规律。通过研究获得了淹没射流区和附壁射流区沿流程流速衰减和垂直于主流断面流速分布的公式。结果表明,浅俯淹没射流沿入射角射入水垫塘,射流潜底的俯角大于入射角;淹没射流区沿程流速衰减率大于附壁射流区;淹没射流区和附壁射流区沿程各垂直于主流的断面流速分布具有相似性或自保持性。
- 张春财杜宇杜宇
- 关键词：水力特性水垫塘
- 高水头、大流量下反拱水垫塘底板块随机振动特性的研究被引量：5
- 2008年
- 反拱水垫塘拱圈底板块稳定性是其在高水头和大流量作用下能否安全运用的关键技术之一。以溪洛渡拱坝下游出流条件和反拱水垫塘体型为参考,在拱圈底板块间止水破坏、底板块锚筋失效的极端条件下,对拱圈弹性底板块的振动特性进行了研究,得到拱圈底板块振动位移、速度和加速度幅值的沿程分布规律及其时域特性。研究表明,反拱水垫塘与平底水垫塘最大区别在于拱圈底板块能产生锁定,锁定高度受底板缝厚度控制,控制缝隙宽度对于反拱水垫塘的稳定起至关重要的作用。
- 孙建杨丽萍赵燕华张春财樊新建张金明
- 关键词：水力学高水头大流量反拱水垫塘拱圈底板块
