水墊塘底板水動力荷載及穩(wěn)定性指標(biāo)研究.pdf

1、對于“窄河谷、巨流量、高拱壩”的泄洪消能形式，水墊塘已經(jīng)成為壩身泄洪下游近壩體承擔(dān)消能水流的主要形式。近年來，國內(nèi)外的許多學(xué)者從模型試驗和理論分析的角度對水墊塘內(nèi)水動力荷載和底板的穩(wěn)定性開展了大量的研究，但是關(guān)于反拱型水墊塘整體穩(wěn)定安全系數(shù)的指標(biāo)研究卻涉及很少。反拱型水墊塘是一種新型消能防沖結(jié)構(gòu)，相同泄洪條件下，反拱型水墊塘的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于平底板。本文以金沙江白鶴灘水電站為研究背景，從實際工程出發(fā)，通過水彈性模型試驗對水墊塘內(nèi)的水動力荷

2、載進(jìn)行了研究，并結(jié)合有限元數(shù)值模擬，分析了水墊塘的穩(wěn)定性。
　　 主要研究成果如下：
　　 (1)通過水彈性模型試驗，測量水墊塘內(nèi)平底板在表中孔聯(lián)合泄洪作用下，不同上下游條件時，沖擊射流對底板作用的動水壓強和上舉力，研究荷載的幅值特性、脈動特性、相關(guān)特性，以及動水壓強在縫隙內(nèi)的傳播對均方差的影響；
　　 (2)通過水彈性模型試驗，分析反拱型底板受到的水動力荷載，包括上舉力及拱端推力的幅值特性、時均特性、脈動特性、

3、頻譜特性等，并在一定范圍內(nèi)推導(dǎo)出最大值與水力條件的關(guān)系；
　　 (3)深入研究反拱型水墊塘整體穩(wěn)定性，由剛體極限平衡分析方法，利用抗剪強度公式求出拱座抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，判斷白鶴灘反拱型底板在實測最大拱端推力作用下的穩(wěn)定性；計算不同揚壓力作用下拱座抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的大小，確定反拱型水墊塘拱座的抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)。關(guān)于反拱型水墊塘底板的局部穩(wěn)定性，一方面提出考慮拱座的反拱底板極限抗力情況；另一方面，在確定拱座安全系數(shù)的基礎(chǔ)上，對拱