混凝土成层结构的流激振动特性.pdf
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1、第 1 3卷第 3期 2 0 1 5年 6月 南水北调与 水利 科技 S o u t h - t o - No r t h Wa t e r T r a n s f e r s a n d Wa t e r S c i e n c e Te c h n o l o g y Vo 1 1 3 No 3 J u n 2 0 1 5 D OI : 1 0 1 3 4 7 6 j mk i n s b d q k 2 0 1 5 0 3 0 1 7 混凝土成层 结构 的流激振 动特性 牛超 , 杨敏 , 李炳阳 ( 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室, 天津 3 0 0 0 7 2 ) 摘要
2、: 泄流激励 引起水工建筑物振 动的现象 时有 发生且形 式多样 , 严重 的还可 能引起结构 的破坏 。对 于混凝 土成层 结构而言, 由振动引起破坏的案例不多, 对其振动响应机制的研究也不够深入。以混凝土拱坝为例, 通过数值计算 及模型试验对比分析了整体与成层两种不同结构在相同泄流荷载作用下结构的振动响应 , 探讨了响应与结构 自身 的关系, 并结合“ 拍” 的概念 , 对混凝土成层结构振动响应特性与泄流荷载之间的关系进行了研究。结果表明, 成层 结构频率相近的前两阶振动是拍振形成的主要原因。此外 , 即使不满足拍振形成的条件, 振动曲线同样可以表现为 “ 拍” 的形式, 且振动量较受迫振
3、动大幅增加, 实质为“ 水力共振” 现象。 关键词 : 泄流激励 ; 成层结构 ; 响应 机制 ; 拍振 ; 水 力共振 中图分类号: TV6 5 文献标志码: A 文章编号: 1 6 7 2 1 6 8 3 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 4 7 6 0 6 Re s e a r c h o n f l o w- i n du c e d v i b r a t i o n c ha r a c t e r i s t i c s o f l a y e r e d c o n c r e t e s t r u c t u r e N】 U Clh a o YANG Mi n, LI
4、Bi n g - y a n g ( S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f Hy d r a u l i c En g i n e e r i n g S i mu l a t i o n a n d s a f e t y , Ti c mj i n U n i v e r s i t y, T t a n j i n 3 0 0 0 7 2 , C h i n a ) Ab s t r a c t : Vi b r a t i o n o f h y d r a u l i c s t r u c t u r e s c a u s e d b y
5、f l o o d d i s c h a r g e e x c i t a t i o n o c c u r s f r e q u e n t l y a n d h a s d i f f e r e n t f o r ms , a n d s e r i o u s v i b r a t i o n ma y l c a d t O s t r u c t u r a l d a ma g e F e w c a s e s o f d a ma g e c a u s e d b y v i b r a t i o n f o r 1 a y e r e d c o n c
6、r e t e s t r u c t u r e s we r e p r e s e n t e d , a n d t h e s t u d y o f v i b r a t i o n r e s p o n s e me c h a n i s m wa s n o t e n o u g h I n t h i s p a p e r , t h e v i b r a t i o n r e s p o n s e s o f c o n c r e t e a r c h d a m wi t h t WO d i f f e r e n t s t r u c t u r
7、 e s , i n c l u d i n g a wh o l e s t r u c t u r e a n d a l a y e r e d s t r u c t u r e , u n d e r t h e s a me f l o w d i s c h a r g e c o n d i t i o n s we r e i n v e s t i g a t e d t h r o u g h t h e c o mp a r a t iv e a n a l y s i s o f n u me r i c a l c a l c u l a t i o n a n d
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