水流脈動(dòng)壁壓特性及其相似律研究.pdf

1、近年來，隨著高壩的不斷興建，泄洪消能防護(hù)結(jié)構(gòu)因?yàn)樗髅}動(dòng)荷載的強(qiáng)烈作用而發(fā)生破壞的問題受到了極大的關(guān)注。目前在建和擬建的大壩，無一例外要對(duì)泄洪消能防護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題進(jìn)行系統(tǒng)的研究。雖然對(duì)水流脈動(dòng)荷載的研究已經(jīng)取得了一定成果，但是由于在理論上缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，許多決定結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)鍵數(shù)據(jù)仍然要通過相應(yīng)的水工模型試驗(yàn)來獲得。因此如何利用模型試驗(yàn)結(jié)果來正確估計(jì)原型上的脈動(dòng)荷載就成為工程上所關(guān)心的內(nèi)容。對(duì)于脈動(dòng)壁壓在縫隙內(nèi)的傳播規(guī)律，理論計(jì)算還

2、只限于簡單邊界條件下的問題，而系統(tǒng)的試驗(yàn)研究成果也比較少。本文將對(duì)這些問題進(jìn)行深入的研究，具體內(nèi)容包括： (1)綜合流場影響理論和渦旋傳遞理論對(duì)脈動(dòng)壁壓的成因與機(jī)理進(jìn)行了探討，從N-S方程出發(fā)討論了脈動(dòng)壁壓的相似性問題。 (2)對(duì)脈動(dòng)壁壓相似律試驗(yàn)結(jié)果的幅值特征進(jìn)行了分析，內(nèi)容包括脈動(dòng)壁壓強(qiáng)度、偏差系數(shù)、峰度系數(shù)、概率密度函數(shù)和特征函數(shù)等，并在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上綜合研究了系列比尺模型脈動(dòng)壁壓幅值特征的相似律問題。

3、(3)對(duì)脈動(dòng)壁壓相似律試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)特征及頻譜特征進(jìn)行了分析，內(nèi)容包括自相關(guān)函數(shù)、時(shí)間積分尺度、瞬時(shí)空間相關(guān)函數(shù)、空間積分尺度和功率譜密度函數(shù)等，并在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上綜合研究了系列比尺模型脈動(dòng)壁壓相關(guān)特征和頻譜特征的相似律問題。 (4)對(duì)脈動(dòng)壁壓在縫隙內(nèi)傳播規(guī)律試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，內(nèi)容包括縫隙內(nèi)脈動(dòng)壓強(qiáng)沿程分布和縫隙寬度的影響，襯砌底板塊上下表面點(diǎn)脈動(dòng)壓強(qiáng)特征、上下表面脈動(dòng)荷載特征、脈動(dòng)上舉力特征和脈動(dòng)壁壓點(diǎn)面轉(zhuǎn)換關(guān)系等。