闸门流激振动水弹性模型材料研制及其应用 被引量：9

1

作者 吴杰芳 曹晓丽 +2 位作者 张晓平 张林让 陈玲玲 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2002年第2期38-40,共3页

根据水弹性相似律对模型材料的要求 ,通过采用复合材料加填增重剂和改变模型材料的配方及生产工艺 ,研制出一种水弹性模型材料。使其密度和弹性模量均满足不同几何比尺模型的要求。当几何比尺为 2 0时 ,其动弹性模量为 1172 0 .4MPa ,... 根据水弹性相似律对模型材料的要求 ,通过采用复合材料加填增重剂和改变模型材料的配方及生产工艺 ,研制出一种水弹性模型材料。使其密度和弹性模量均满足不同几何比尺模型的要求。当几何比尺为 2 0时 ,其动弹性模量为 1172 0 .4MPa ,密度为 7.37g/cm3 ;几何比尺为 13.37时 ,其动弹性模量为 16 82 2 .0MPa ,密度为 7.39g/cm3 。在无侧止水条件下 ,对用研制的材料制作的三峡深孔孤形闸门模型 ,进行了流激振动试验。通过测定闸门在运行过程中的振动加速度、支臂的动应力和门页上的水流脉动压力 。 展开更多

关键词 闸门 振动 水弹性模型材料 弧形闸门 水弹性模型

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三峡大坝导流底孔闸门流激振动水弹性模型试验研究 被引量：26

2

作者 吴杰芳 张林让 +3 位作者 陈敏中 张晓平 曹晓丽 石运深 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2001年第5期76-79,共4页

为了解决三峡大坝导流底孔弧形闸门的流激振动问题 ,采用完全水弹性相似模型研究了闸门的流激振动。介绍了闸门振动水弹性相似原理、水弹性相似材料的性质、闸门水弹性模型模态分析及模型振动试验结果。试验结果表明 :闸门在无侧止水或... 为了解决三峡大坝导流底孔弧形闸门的流激振动问题 ,采用完全水弹性相似模型研究了闸门的流激振动。介绍了闸门振动水弹性相似原理、水弹性相似材料的性质、闸门水弹性模型模态分析及模型振动试验结果。试验结果表明 :闸门在无侧止水或侧止水损坏情况下淹没出流时 ,将产生强烈的自激振动 ;闸门两侧缝被封堵以后 ,在同样的淹没出流情况下 ,只产生轻微振动 ;闸门产生强烈振动的主要原因是闸门侧缝射流和下游紊动水流汇合后在门侧形成了自激振荡系统的结果 ;消除侧缝射流 。 展开更多

关键词 三峡大坝 导流底孔 弧形闸门 流激振动 完全水弹性模型 振动试验 自激振动 原型观测

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二滩拱坝泄洪振动水弹性模型研究 被引量：13

3

作者 崔广涛 林继镛 +1 位作者 彭新民 练继建 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1991年第1期1-10,共10页

提出了一个大型的水力学和结构动力学合一的拱坝重橡水弹性模型的模拟方法、模态分析和泄洪诱发坝体振动的实验研究成果。对我国建设中最高水坝——二滩拱坝进行了泄洪振动评价。

关键词 拱坝 泄洪振动 水弹性模型

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高拱坝泄洪振动水弹性模型研究 被引量：4

4

作者 吴杰芳 余岭 +2 位作者 陈敏中 曹晓丽 张晓平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 1999年第5期40-44,52,共6页

以构皮滩双曲拱坝为对象，采用水弹性模型研究坝身集中泄洪、水垫塘消能所诱发的坝体振动及其影响。采用加重橡胶材料，建立了１／１５０ 的水力学和结构动力学协调相似的水弹性模型，完善了对库水、地基、坝体、水流脉动荷载相互作用... 以构皮滩双曲拱坝为对象，采用水弹性模型研究坝身集中泄洪、水垫塘消能所诱发的坝体振动及其影响。采用加重橡胶材料，建立了１／１５０ 的水力学和结构动力学协调相似的水弹性模型，完善了对库水、地基、坝体、水流脉动荷载相互作用的模拟。试验中采用了先进的测试手段和数据分析处理软件包，对该模型的模态和多种泄洪工况下坝体的振动响应和脉动压力进行了系统的测试和分析。 展开更多

关键词 高拱坝 泄洪 水弹性模型 流激振动

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三峡电站排沙底孔闸门振动水弹性模型研究 被引量：3

5

作者 吴杰芳 李治江 +3 位作者 张晓平 张林让 彭定 叶士林 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2004年第4期32-35,共4页

采用比尺为13.37的全水弹性模型,研究了三峡电站排沙底孔垂直提升闸门的动力特性、脉动压力和流激振动特性,并对不同上下游水位和门后通气与否对闸门振动的影响作了对比研究,同时还探讨了止水对闸门振动的影响。研究结果表明:闸门不会... 采用比尺为13.37的全水弹性模型,研究了三峡电站排沙底孔垂直提升闸门的动力特性、脉动压力和流激振动特性,并对不同上下游水位和门后通气与否对闸门振动的影响作了对比研究,同时还探讨了止水对闸门振动的影响。研究结果表明:闸门不会发生水力共振;通气时闸门上的脉动压力比不通气时小,频谱改变;在上游水位150.0m、下游水位67.5m条件下,门后通气可显著减小闸门振动,在其它水位条件下,由于门后水跃对闸门的冲击,门后通气反而加剧闸门振动。 展开更多

关键词 三峡水利枢纽 排沙孔 垂直提升闸门 水弹性模型 流激振动

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大比尺高拱坝泄洪振动水弹性模型研究 被引量：5

6

作者 马斌 练继建 杨敏 《中国工程科学》 2008年第11期23-29,共7页

以拉西瓦拱坝为工程背景,采用加重橡胶,建立了大比尺(1∶100)的水弹性模型,全面模拟了"坝体-地基-库水-动荷载"四位一体流固耦联的振动系统。利用该水弹性模型,采用先进的测试手段和数据分析处理软件,对拉西瓦拱坝的模态以及... 以拉西瓦拱坝为工程背景,采用加重橡胶,建立了大比尺(1∶100)的水弹性模型,全面模拟了"坝体-地基-库水-动荷载"四位一体流固耦联的振动系统。利用该水弹性模型,采用先进的测试手段和数据分析处理软件,对拉西瓦拱坝的模态以及多种泄洪工况下拱坝的振动响应进行全面的测试和分析。采用流激振动反分析方法,求得泄洪振动的等效荷载,得到整个结构的动力响应,最后对泄洪诱发的坝体振动影响作出了评估。 展开更多

关键词 拉西瓦拱坝 水弹性模型 流激振动 振动响应 反分析

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拉西瓦高拱坝水弹性模型基础确定的研究 被引量：2

7

作者 彭新民 王富强 +1 位作者 杨敏 马斌 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第5期72-74,共3页

高拱坝水弹性模型可以很好地模拟“动荷载-结构-水-地基”4 位一体的流固耦联系统,并能为高拱坝振动的研究提供可靠的实验数据,而水弹性模型对原型结构模拟的基础范围直接影响实验结果的精度和准确度。以黄河拉西瓦拱坝水弹性模型为例,... 高拱坝水弹性模型可以很好地模拟“动荷载-结构-水-地基”4 位一体的流固耦联系统,并能为高拱坝振动的研究提供可靠的实验数据,而水弹性模型对原型结构模拟的基础范围直接影响实验结果的精度和准确度。以黄河拉西瓦拱坝水弹性模型为例,确定其模型模拟的基础范围,并结合已有工程的水弹性模型基础的确定,进行比较和分析。 展开更多

关键词 高拱坝 水弹性模型 模态分析 基础

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锦屏一级水电站深孔闸门流激振动水弹性模型 被引量：3

8

作者 曹晓丽 吴杰芳 +1 位作者 张林让 贾刚 《人民长江》 北大核心 2007年第11期179-180,183,共3页

锦屏一级水电站挡水建筑物为305 m高的双曲拱坝,由坝身表孔、深孔和泄洪洞承担泄洪,深孔工作闸门为弧形闸门,出口尺寸为5 m×6 m(宽×高),操作水头91 m,闸门流激振动问题是设计极为关注的问题。为保证闸门泄洪安全,开展了闸门... 锦屏一级水电站挡水建筑物为305 m高的双曲拱坝,由坝身表孔、深孔和泄洪洞承担泄洪,深孔工作闸门为弧形闸门,出口尺寸为5 m×6 m(宽×高),操作水头91 m,闸门流激振动问题是设计极为关注的问题。为保证闸门泄洪安全,开展了闸门流激振动全水弹性模型仿真试验研究,并辅以三维有限元动力和静力计算,综合评估闸门的流激振动安全性。模型比尺Lr=20,用水弹性材料制作水弹性模型,试验模态分析得到的动力特性与计算值吻合。振动试验表明,该闸门在运行中未发生水力共振现象,闸门的动、静应力在安全范围内,可以安全运行。 展开更多

关键词 深孔闸门 流激振动 水弹性模型 锦屏一级水电站

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构皮滩拱坝坝身泄洪振动水弹性模型试验研究 被引量：1

9

作者 张林让 吴杰芳 +3 位作者 曹晓丽 曹去修 王志宏 熊咏梅 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第2期36-40,共5页

构皮滩双曲薄拱坝最大坝高232.5 m,采用表孔和中孔泄洪,水垫塘消能。坝身最大泄流量与泄洪功率居世界拱坝之首,大坝的流激振动对坝体安全的影响问题必须研究解决。采用1/150的水弹性相似模型试验和有限元法计算研究坝身泄洪引起的坝体... 构皮滩双曲薄拱坝最大坝高232.5 m,采用表孔和中孔泄洪,水垫塘消能。坝身最大泄流量与泄洪功率居世界拱坝之首,大坝的流激振动对坝体安全的影响问题必须研究解决。采用1/150的水弹性相似模型试验和有限元法计算研究坝身泄洪引起的坝体振动问题。研究结果表明:实验模态分析的大坝满库前4阶频率和振型与有限元法计算结果甚为吻合;在给定的泄洪条件下大坝的振动位移和动应力都很小,不会对大坝整体安全构成危害,但可能出现局部疲劳损伤;大坝流激振动的主要振源是泄洪孔上的水流脉动压力;优化表孔体型和齿坎布置有助于减小坝体的流激振动。 展开更多

关键词 构皮滩工程 双曲拱坝 流激振动 水弹性模型 试验研究

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用完全水弹性模型预报钢闸门流激振动特性 被引量：3

10

作者 余岭 吴杰芳 +2 位作者 张林让 张晓平 曹晓丽 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第z2期736-738,共3页

基于完全水弹性模型研究水工钢闸门流激振动问题.首先研制完全水弹性模型材料并在实验室采用该材料制成钢闸门比尺物理模型,然后通过模态试验和泄洪响应试验分别获取钢闸门模型动力特性和响应特性并预报原型钢闸门流激振动特性,最后分... 基于完全水弹性模型研究水工钢闸门流激振动问题.首先研制完全水弹性模型材料并在实验室采用该材料制成钢闸门比尺物理模型,然后通过模态试验和泄洪响应试验分别获取钢闸门模型动力特性和响应特性并预报原型钢闸门流激振动特性,最后分别以原型钢闸门结构有限元分析结果和现场观测结果对模型预报结果进行检验和验证.研究结果表明:以三峡水利枢纽底孔弧形闸门为例,采用完全水弹性模型预报水工钢闸门流激振动特性是一种研究闸门振动可靠而又实用的有效方法. 展开更多

关键词 弧形闸门 振动 完全水弹性模型 模型试验 原型观测

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舰船尾部振动的水弹性模型 被引量：4

11

作者 吴梵 郭日修 《海军工程大学学报》 CAS 1998年第1期11-18,共8页

采用三维水弹性理论导出了舰船尾部振动的流固耦合运动方程式；用三维结构混合有限元和三维流体边界元建立了舰船尾部振动的水弹性分析离散模型．提出了中型水面舰艇尾部整体振动的预报方法；编制了相应的计算机程序．对两型舰艇的尾部... 采用三维水弹性理论导出了舰船尾部振动的流固耦合运动方程式；用三维结构混合有限元和三维流体边界元建立了舰船尾部振动的水弹性分析离散模型．提出了中型水面舰艇尾部整体振动的预报方法；编制了相应的计算机程序．对两型舰艇的尾部振动进行了分析计算，结果表明，预报值与实测值比较吻合．研究结果可对中型水面舰艇的减振降噪设计提供预报手段，从而改善舰船的尾部振动环境． 展开更多

关键词 舰船尾部振动 流固耦合理论 水弹性模型

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大型渡槽动水压力离心模型试验研究

12

作者 曲树盛 张宇亭 +2 位作者 安晓宇 聂智超 甘旭东 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期259-263,共5页

以引江济淮工程淠河总干渠渡槽为参考研究对象,采用离心机振动台对刚性渡槽在简谐荷载激励下的动水压力进行了试验研究,并将试验结果与常用的简化模型的计算结果进行了对比分析。试验结果表明:动水压力与加速度幅值呈线性相关,与加载频... 以引江济淮工程淠河总干渠渡槽为参考研究对象,采用离心机振动台对刚性渡槽在简谐荷载激励下的动水压力进行了试验研究,并将试验结果与常用的简化模型的计算结果进行了对比分析。试验结果表明:动水压力与加速度幅值呈线性相关,与加载频率、水深呈非线性相关;离心模型试验可以准确的模拟动水压力及流固耦合作用,可以为水弹性问题的研究提供新的分析方法。 展开更多

关键词 大型渡槽 水弹性模型 离心机振动台 动水压力

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新政航电泄洪弧形闸门水动力特性模型试验研究 被引量：14

13

作者 李火坤 练继建 杨敏 《中国农村水利水电》 北大核心 2006年第10期61-65,共5页

水流诱发闸门振动是水利工程中一项重要研究课题。根据闸门流激振动水弹性试验模拟原理,结合嘉陵江新政航电泄洪弧形闸门设计了水弹性模型。并在此基础之上进行了不同开启程度的闸门水动力荷载测量试验以及流激振动应力、位移响应试验,... 水流诱发闸门振动是水利工程中一项重要研究课题。根据闸门流激振动水弹性试验模拟原理,结合嘉陵江新政航电泄洪弧形闸门设计了水弹性模型。并在此基础之上进行了不同开启程度的闸门水动力荷载测量试验以及流激振动应力、位移响应试验,并对该闸门进行了动力安全分析,提出了避免闸门产生有害振动的措施和建议。 展开更多

关键词 弧形闸门 水弹性模型 流激振动 响应

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碾压混凝土坝成层软弱结构水弹性试验模拟 被引量：1

14

作者 马斌 赵钊 胡剑超 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期106-113,224,共9页

面向碾压混凝土坝流激振动问题精细化模拟研究的需要,总结了碾压混凝土坝成层结构的特性,并基于水弹性模型试验,对碾压混凝土坝的成层软弱结构模拟方法进行了研究,提出了带碾压成层结构水弹模型模拟的6条相似准则和3种碾压成层结构水弹... 面向碾压混凝土坝流激振动问题精细化模拟研究的需要,总结了碾压混凝土坝成层结构的特性,并基于水弹性模型试验,对碾压混凝土坝的成层软弱结构模拟方法进行了研究,提出了带碾压成层结构水弹模型模拟的6条相似准则和3种碾压成层结构水弹模型的黏合模拟方式。基于频响函数原理,对5组模拟试件的冲击振动信号及频响函数进行分析,评估了不同模拟方式下试件的动力响应特性。结果表明:混凝土成层软弱结构采用由下至上分别为下层铣厚橡胶、硫化型橡胶黏合剂、低弹模薄层橡胶、硫化型橡胶黏合剂、上层铣厚橡胶的模拟方式,模拟结果符合理论规律。 展开更多

关键词 碾压混凝土坝 成层结构 水弹性模型 频响函数 动力特性

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高拱坝泄洪振动水弹性模拟的研究

15

作者 安刚 杨令强 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2001年第9期17-21,共5页

结合溪洛渡拱坝泄洪振动水弹性模型,详细分析了坝基、上、下游,坝肩的基础模拟范围及弹性材料物理特性对水弹性模型研究的影响,全面模拟了“坝体—基础—库水—动荷载”四位一体流固耦联的振动系统,将数学模型与物理模型结合起来,实现... 结合溪洛渡拱坝泄洪振动水弹性模型,详细分析了坝基、上、下游,坝肩的基础模拟范围及弹性材料物理特性对水弹性模型研究的影响,全面模拟了“坝体—基础—库水—动荷载”四位一体流固耦联的振动系统,将数学模型与物理模型结合起来,实现了既满足水动力学相似又满足结构动力学相似的全仿真模拟,为高拱坝。 展开更多

关键词 高拱坝 泄洪振动 水弹性试验 动荷载 流固耦联 水弹性模型 仿真模拟

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丰满水电站重建工程潜孔弧形闸门流激振动模型试验研究 被引量：6

16

作者 孔繁臣 王永潭 +4 位作者 张喜峰 王振羽 王兴隆 韩四保 项德志 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2016年第6期76-79,共4页

1工程概况 丰满重建工程是在原丰满大坝下游120m处新建一座大坝，并利用原丰满三期工程，恢复原电站任务和功能。工程泄洪系统由坝身泄洪系统和左岸泄洪兼导流洞组成。

关键词 丰满水电站重建工程 三维有限元模型 水弹性模型 弧形闸门

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基于模型试验的高坝泄洪诱发场地振动影响因素研究 被引量：9

17

作者 张龑 练继建 +2 位作者 刘昉 张文皎 李松辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期30-37,42,共9页

高坝泄洪引起巨大水流脉动荷载产生的振动,通过地基沿河谷向上下游传播,结果会导致场地振动,对周围建筑物及居民正常生活造成不利影响。通过改进传统物理模型,结合原型观测建立关联体系,研究高坝泄洪诱发场地振动的振源特性,以及影响振... 高坝泄洪引起巨大水流脉动荷载产生的振动,通过地基沿河谷向上下游传播,结果会导致场地振动,对周围建筑物及居民正常生活造成不利影响。通过改进传统物理模型,结合原型观测建立关联体系,研究高坝泄洪诱发场地振动的振源特性,以及影响振动强度的关键因素。结果表明:通过一系列隔振、减振措施建立的完全水弹性模型,能较好的模拟实际泄洪振动情况;通过线性预测,能准确的反映实际场地振动情况。泄流时孔口处脉动荷载是诱发坝体地基以及场地振动的首要振源,导墙和底板荷载次之。泄洪过程中不同的孔口开启方式,以及不同的上、下游水位是影响场地振动强度的主要因素。通过调节泄流方式可以从振动源头上有效的控制场地振动强度。地基刚度较小区域会对场地振动产生放大效应。 展开更多

关键词 水弹性模型 水流脉动荷载 泄流方式 振源 振动强度

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水垫塘底板的试验仿真模拟研究 被引量：15

18

作者 杨敏 彭新民 崔广涛 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2002年第3期40-42,共3页

以模型试验为手段研究拟建工程水垫塘底板的稳定性问题，其关键在于模型的相似性和模拟方法的可靠性．文中结合某高拱坝水垫塘底板稳定性的研究，从水垫塘水流形态、底板块上举力的成因等方面，阐述了底板块的水动力学和结构动力相似性... 以模型试验为手段研究拟建工程水垫塘底板的稳定性问题，其关键在于模型的相似性和模拟方法的可靠性．文中结合某高拱坝水垫塘底板稳定性的研究，从水垫塘水流形态、底板块上举力的成因等方面，阐述了底板块的水动力学和结构动力相似性以及边界条件相似的试验模拟方法，力求模型仿真性强，特别是对模拟板块间缝隙宽度的论证非常有意义．试验结果表明，用加重橡胶进行的试验仿真模拟──水弹性模型，较为真实地反映了水垫塘底板块的动力学特性． 展开更多

关键词 水垫塘 仿真模拟 水弹性模型 稳定性

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水工结构流激振动响应的反分析 被引量：12

19

作者 练继建 崔广涛 董淑芳 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 1998年第8期51-54,共4页

水流诱发工程结构振动在工程中十分常见，如溢流拱坝、泄水管道、导墙、闸门等的振动．有时会影响工程安全运行，甚至破坏，一直受到设计和管理人员的重视．当前比较现代的解决流激振动研究方法是采用水动力学和结构动力学“合二而一”... 水流诱发工程结构振动在工程中十分常见，如溢流拱坝、泄水管道、导墙、闸门等的振动．有时会影响工程安全运行，甚至破坏，一直受到设计和管理人员的重视．当前比较现代的解决流激振动研究方法是采用水动力学和结构动力学“合二而一”的水弹性模型，同时要求满足两方面的相似条件．但在实践上有很大困难，难免存在一些不相似的因素，致使原型预报发生一些问题．本文从作用荷载出发，首先提出了整体（面）脉动荷载的相关系数求解方法，表明面脉动压力的相关系数可近似采用点脉动压力的相关系数．提出的水工结构流激振反分析方法，可用于由少量测点的动位移实对值反馈分析出整个结构在水流动力荷载作用下的动位移场和动应力场，同时还可用于水弹性模型模拟中不相似因素对振动响应影响的修正，从而解决模型与原型关系问题．通过对几个高水头、大泄量的高溢流拱坝和三峡导墙流激振动研究表明，这一方法在理论上与实践上是统一的和切实可行的． 展开更多

关键词 流激振动 反分析 水弹性模型 振动响应 水工结构

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糯扎渡水电站溢洪道泄槽流激振动试验研究 被引量：5

20

作者 徐国宾 尹伟波 +1 位作者 练继建 彭新民 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2007年第6期24-27,共4页

通过水弹性模型试验,研究糯扎渡水电站溢洪道泄槽隔墙通过宽大的F1和F3断层时的流激动力响应,并对其安全性进行评估。试验结果表明,糯扎渡水电站溢洪道泄槽隔墙模型实测基频分别为9.86Hz(干模态)及9.28Hz(湿模态),隔墙顶部最大泄洪振动... 通过水弹性模型试验,研究糯扎渡水电站溢洪道泄槽隔墙通过宽大的F1和F3断层时的流激动力响应,并对其安全性进行评估。试验结果表明,糯扎渡水电站溢洪道泄槽隔墙模型实测基频分别为9.86Hz(干模态)及9.28Hz(湿模态),隔墙顶部最大泄洪振动响应发生在低泄量工况,其动位移均方根值达105.5μm。根据Meister感觉曲线可知,处于微有感觉或相当有感觉状况。隔墙的最大动应力振幅(3σ)为0.141MPa,可以认为隔墙在溢洪道正常泄洪时不会发生疲劳破坏。 展开更多

关键词 水弹性模型 流激振动 溢洪道 泄槽隔墙 断层 糯扎渡水电站

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