文档介绍：摘要关键词:弧形闸门;流激振动;动态荷载识别;狧变换是水利工程中普遍存在的问题。随着我国水利、水电、水运建设事业的不断发臂长度日益增大,低水头大坝的控制闸门尺寸亦越加大,大量的闸门需要满足动力稳定性及安全可靠性等问题越来越受到人们的高度重视。以避免。采用结构振动智能控制的方法是解决流激振动问题的进一步措施,同时,对其进行在线健康检测与损伤诊断也显得尤为重要。不管是结构智能控制,还是结构健康监测与损伤诊断,弄清楚工程结构所承受的荷载是它们的共同前提。而闸门振动时所受的水动力荷载,直接测定十分困难,精度也很低,因此,进行水工弧形钢闸门的动态荷载识别是一个急需研究解决的重要课题。动态荷载识别属结构动力学中的第二类反问题,它是根据已知系统的动态特性和实测的动力响应反算结构所受的动态激励。本文详细介绍了振动结构动态荷载识别的各种方法,包括频域法、时域法、小波正交算子变换法、时间有限元法和基于神经网络的方法等,并对各种理论和方法存在的突出问题作了分析、比较和总结。然后讨论了弧形闸门的流激振动问题,从闸门振动类型出发,分析了弧形闸门振动特性及破坏原因。在此基础上总结了目前控制流激振动的主要措施,并提出了弧形闸门流激振动的智能控制措施。在详细介绍了狧变换这一全新的信号分析理论之后,本文分机过程,其特征量可应用随机函数理论及其谱分析获得。弧形钢闸门是水工建筑物中运用最广泛的门型之一,闸门结构的振动问题展,高水头大坝不断兴建,工作闸门的承压水头日益加大,孔口尺寸、弧门支局部开启要求,运行条件日趋复杂。在水动力荷载作用下闸门结构的流激振动、对于这种流激振动,仅仅从水力学角度和结构特性方面进行优化,仍然难别采用轮次法和椒ǘ缘湫退髀龆沽κ庇蚬探辛似轿刃约煅榉治觯说明在一定开启工况下,作用于闸门体的水流脉动压力可视为各态历经平稳随本文根据三维有限元方法计算的结构动力特性和简化结构动力特性相等的原则修正弧形闸门的简化力学模型,确定了等效的弧形闸门三维简化结构模型和系统参数。利用该简化力学模型,采用基于模态分析法的动态荷载时域识别方法,对水工弧形钢闸门的水流脉动荷载识别进行了仿真分析,表明该方法的可行性和有效性。武汉理笱妒宦畚
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第滦髀课题来源课题研究的目的和意义结构健康监测是土木工程界和学术界公认的研究热点和难点,是属于国际前沿的一个研究课题。本课题是该研究方向的一部分,研究水工弧形钢闸门的随着我国水利、水电、水运建设事业的不断发展,高水头大坝不断兴建,工作闸门的承压水头日益加大,孔口尺寸、弧门支臂长度日益增大,低水头大坝的控制闸门尺寸亦越加大。大量的闸门需要满足局部开启要求,运行条件日趋复杂,这对闸门的安全运行提出了更高的要求。弧形钢闸门因其结构轻、启闭力小、没有门槽和操作运行方便等优点而在国内外得到广泛应用,是水工建筑物中运用最广泛的门型之一。我国已建约万座水库,其中大中型水库多座,配有大量的泄水建筑物和控制闸门。年以来,通过长期的工程实践,我国在弧形闸门的设计、制造及运行等方面都积累了丰富的经验,技术水平也有了很大提高,绝大多数闸门经过长期运行,经受了设计条件的考验,运行性能良好。但是,尚有部分闸门出现各种各样的世界上曾多次发生因闸门结构运行失事而导致人民生命财产遭到重大损失运行上疏忽,造成地下厂房淹没事故。年代哥伦比亚德尔蒙特坝深式泄水道上的一扇闸门汛期运行时被破坏,致使所在地区遭受很大损失,人死亡。西动态荷载识别方法,是水利部科技创新项目。问题。的事件,经验教训极其深刻。例如,美国某抽水蓄能电站由于机组前球形闸门班牙图兹水利枢纽因未能及时开启泄水道工作闸门。曾发生漫坝事故,造成重大人员伤亡和巨大经济损失。我国亦发生过多起因设计与运行不当,导致闸门结构发生强烈振动而破坏事件。掘不完全统计,我国已有多起低水头弧形闸门失事破坏的实例,尤其武汉理工大学硕士学位论文
弧形闸门流激振动实例及研究现状胶口水库放空底孔工作闸门在水动力荷载作用下发生强烈振动而破坏造成重大根据国内外大量工程的运行经验,能否确保弧形工作门的运行安全,在某种程度上涉及到大坝乃至整个水利枢纽的运行安全问题。因而开展对水工弧形闸门的动力安全技术研究,特别是流激振动问题的研究成为水利工程界共同关心的问题。对于这种流激振动,仅仅从水力学角度和结构动力特性方面进行优化,仍然难以避免。采用结构智能控制的方法是解决流激振动问题的进~步措旌,同时,对其进行在线健康检测与损伤诊断也显得尤为重要。领域的研究有着广泛而深远的工程背景。健康在土木工程中是指结构或者系统能够实现其预期功能的一种状态。所有的结构,无论自然的还是人工的,在其存在期间都会累