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高重力坝表孔堰面曲线优化数值模拟研究
1
作者 缑文娟 王天源 +1 位作者 刘东明 宋嘉婕 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第1期138-145,162,共9页
高重力坝溢流表孔的堰面曲线是影响下泄水流水力特性及泄流结构稳定性的重要因素之一。某溢流表孔原体型泄洪时,由于堰面曲线偏陡,导致堰面存在局部负压。为避免空化空蚀发生,建立了高重力坝溢流表孔的三维数值模型,采用RNG k-ε模型模... 高重力坝溢流表孔的堰面曲线是影响下泄水流水力特性及泄流结构稳定性的重要因素之一。某溢流表孔原体型泄洪时,由于堰面曲线偏陡,导致堰面存在局部负压。为避免空化空蚀发生,建立了高重力坝溢流表孔的三维数值模型,采用RNG k-ε模型模拟紊流,通过VOF方法追踪自由液面。对高重力坝表孔泄洪进行了数值模拟,并与水工模型试验数据进行对比,验证了数值模拟结果的准确性。进一步拟定了3种WES曲线方程的优化方案,研究不同优化方案对表孔堰面负压的影响。研究结果表明:随着堰面曲线变缓,堰面的负压区长度和负压值均减小,方案1的负压最小,虽泄流能力稍有降低,但均满足设计要求;而且,随着堰面变缓,曲线段流线更加平缓,相同断面处流速减小,临底流速梯度也随之减小,在相同水深处,掺气浓度增大。因此,选取方案1为最终优化体型。 展开更多
关键词 高重力坝 堰面曲线 水力特性 体型优化 数值模拟
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基于监测数据的溢流坝泄流能力计算与验证
2
作者 周文渊 方林 《水利技术监督》 2025年第7期38-40,108,共4页
溢流坝的泄流能力计算是其水力计算的主要任务之一,流量系数是溢流坝泄流能力计算的一个重要参数。文章基于某实用堰型溢流坝历年监测数据,分析了泄流能力和流量系数的变化特征,提出了一种预测泄流能力的方法,并进行了验证。结果表明:(1... 溢流坝的泄流能力计算是其水力计算的主要任务之一,流量系数是溢流坝泄流能力计算的一个重要参数。文章基于某实用堰型溢流坝历年监测数据,分析了泄流能力和流量系数的变化特征,提出了一种预测泄流能力的方法,并进行了验证。结果表明:(1)溢流坝的流量系数非一定值,随堰上水头变化而变化。(2)通过监测数据推算出溢流坝的流量系数,采用线性拟合的方法,可对堰上水头在某一范围内的泄流能力进行较准确的预测。 展开更多
关键词 溢流坝 泄流能力 流量系数 监测 验证
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老鹰岩二级水电站泄洪消能布置优化设计 被引量：1
3
作者 任涓 曾勇 《水电站设计》 2025年第1期26-30,共5页
针对大渡河水文泥沙情况、工程区地形、地质条件及工程特点、电站功能要求,从工程的安全、后期运行调度需求角度出发,提出对老鹰岩二级水电站泄洪消能布置进行优化设计。考虑到与导流明渠结合的左侧2孔泄洪冲沙闸存在弧门推力值较大、... 针对大渡河水文泥沙情况、工程区地形、地质条件及工程特点、电站功能要求,从工程的安全、后期运行调度需求角度出发,提出对老鹰岩二级水电站泄洪消能布置进行优化设计。考虑到与导流明渠结合的左侧2孔泄洪冲沙闸存在弧门推力值较大、泄洪运行及调度不便及对下游右岸冲刷严重等问题,通过水力学计算和模型试验调整泄洪冲沙闸孔数与布置,同时满足后期运行维护需求。 展开更多
关键词 老鹰岩二级水电站 泄洪消能布置 优化设计 模型试验
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三峡大坝泄洪坝段下游冲刷发展趋势研究
4
作者 耿峻 李麒 +3 位作者 张海龙 汪昌港 梅晓龙 董宗师 《人民珠江》 2025年第3期16-24,共9页
三峡大坝汛期出库流量大、泄洪设施多、调度运行难,不同时期泄洪坝段下游冲刷情况复杂。根据工程蓄水运行以来不同时期泄洪设施的调度运用情况,进行典型年份泄洪坝段下游冲刷地形分析,对比不同时期实测下游冲刷区、左导墙右侧、下纵段... 三峡大坝汛期出库流量大、泄洪设施多、调度运行难,不同时期泄洪坝段下游冲刷情况复杂。根据工程蓄水运行以来不同时期泄洪设施的调度运用情况,进行典型年份泄洪坝段下游冲刷地形分析,对比不同时期实测下游冲刷区、左导墙右侧、下纵段防冲墙左侧冲刷位置、形态和冲坑高程情况,分析研究泄洪坝段下游冲刷的发展变化趋势。研究结果表明:不同时期泄洪坝段下游冲坑整体形态基本一致;正常运行期泄洪坝段下游中部冲坑最低高程较围堰挡水发电期抬高约4 m,冲刷总体较前期有一定的改善。 展开更多
关键词 泄洪坝段 下游冲刷 冲坑 发展趋势 三峡大坝
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新型生态溢水坝水力学特性数值模拟研究
5
作者 王娜 周异凡 +3 位作者 周嬴涛 王为群 陈鑫聪 许栋 《水道港口》 2025年第2期219-227,共9页
现行的河道内外水系衔接构筑物主要是水闸和水泵,其占地体积大、专用设备多,无法快速有效地提升补充水体水质。溢水坝作为兼具水利与景观功能的复合型水工建筑物,在河道治理中得到了广泛应用。文章提出一种兼具引水和净水功能的新型生... 现行的河道内外水系衔接构筑物主要是水闸和水泵,其占地体积大、专用设备多,无法快速有效地提升补充水体水质。溢水坝作为兼具水利与景观功能的复合型水工建筑物,在河道治理中得到了广泛应用。文章提出一种兼具引水和净水功能的新型生态溢水坝,通过内外河水位差实现稳定自流补水,提高了生态功效。运用数值模拟手段验证了该坝体引清补水和净化水体的可行性,为景观绿地内生态溢水坝的设计提供参考。 展开更多
关键词 生态溢水坝 水体净化 工程设计 数值模拟
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大花水水电站中孔闸墩振动及改善措施研究
6
作者 张天吾 涂洪波 +3 位作者 汪从彬 覃贵生 卢修迪 赵建平 《红水河》 2025年第3期19-24,31,共7页
针对大花水水电站泄洪中孔闸墩振动问题,采用VOF模型对泄洪过程中的水力特性进行数值模拟,分析不同闸门开度下的水流流态、流速分布、压力变化以及空化数等关键水力参数。研究表明,当闸门处于大开度时,窄缝段水舌下缘与底板接触,导致流... 针对大花水水电站泄洪中孔闸墩振动问题,采用VOF模型对泄洪过程中的水力特性进行数值模拟,分析不同闸门开度下的水流流态、流速分布、压力变化以及空化数等关键水力参数。研究表明,当闸门处于大开度时,窄缝段水舌下缘与底板接触,导致流态紊乱,从而在闸墩侧、底部位形成较大的不稳定动水作用,引发闸墩振动。提出增设中孔通气孔的措施,数值仿真表明该措施可增加底空腔进气量,稳定挑流水舌形态,有效减小闸墩振动幅度。该研究为解决水电站泄洪中孔闸墩振动问题提供理论依据,对保障泄洪安全和大坝稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 水电站泄洪 闸墩振动 VOF模型 数值模拟 通气孔风速
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溢流堰过流能力研究综述
7
作者 王玉壮 韩雷 +1 位作者 董博强 王正君 《黑龙江水利科技》 2025年第8期118-122,共5页
随着我国水资源短缺问题的日益严峻,溢流堰作为调控流量和水位的关键水工建筑物,其过流能力受堰型、尺寸、堰顶长度和高度等多种因素影响。传统堰型如薄壁堰、宽顶堰和实用堰结构简单、计算成熟仍应用广泛;而迷宫堰、琴键堰等新型堰型... 随着我国水资源短缺问题的日益严峻,溢流堰作为调控流量和水位的关键水工建筑物,其过流能力受堰型、尺寸、堰顶长度和高度等多种因素影响。传统堰型如薄壁堰、宽顶堰和实用堰结构简单、计算成熟仍应用广泛;而迷宫堰、琴键堰等新型堰型通过优化几何形状,在低水头条件下展现出更高的过流能力。通过查阅国内外相关研究资料,本文系统综述了溢流堰过流能力的研究进展,分析了不同堰型的水力特性指标,并探讨了影响过流能力的因素,包括溢流前沿长度、堰高、展宽比、堰顶水头与堰高之比等,旨在为今后溢流堰的研究提供一定参考。 展开更多
关键词 溢流堰 迷宫堰 水力特性 数值模拟
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瓦石峡水库工程导流洞闸井优化试验研究
8
作者 赵帅杰 赵锦程 《吉林水利》 2025年第3期7-12,共6页
本研究通过水工模型试验,针对新疆若羌县瓦石峡水库导流洞出现的泄流能力不足并存在吸气漩涡的问题,提出并验证了优化方案。优化后的方案,导流洞的下泄流量明显增大,且闸门门槽吸气漩涡消失。此研究成果对于提高水库工程的安全性和效率... 本研究通过水工模型试验,针对新疆若羌县瓦石峡水库导流洞出现的泄流能力不足并存在吸气漩涡的问题,提出并验证了优化方案。优化后的方案,导流洞的下泄流量明显增大,且闸门门槽吸气漩涡消失。此研究成果对于提高水库工程的安全性和效率具有重要的意义,也为未来类似工程的设计和优化提供了宝贵经验和参考。 展开更多
关键词 导流洞 优化方案 模型试验 闸井
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巴塘水电站尾水渠清淤施工技术
9
作者 曾鸣 王宝雄 《四川水力发电》 2025年第4期1-3,25,共4页
尾水渠是水电站的重要组成部分,承载着电站产生的尾水和雨水排放的重任,对保障电站的正常运转和环境保护具有重要的作用。巴塘水电站建设期间,为保证尾水渠施工进度与电站发电目标同步,尾水渠的施工通常须提前一年以上时间完成,导致建... 尾水渠是水电站的重要组成部分,承载着电站产生的尾水和雨水排放的重任,对保障电站的正常运转和环境保护具有重要的作用。巴塘水电站建设期间,为保证尾水渠施工进度与电站发电目标同步,尾水渠的施工通常须提前一年以上时间完成,导致建成后的尾水渠长期积淀污垢、水流无法畅通,严重影响到电站的正常进出水量和尾水排放的质量,必需进行清淤处理。阐述了巴塘水电站尾水渠清淤采用的施工方案、确保发电目标顺利实现的过程。 展开更多
关键词 巴塘水电站 尾水渠 清淤 施工技术
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静力作用下冲填砂浆结石坝力学性能研究
10
作者 赵靖轩 《水利技术监督》 2025年第1期219-220,252,共3页
为研究静力作用下冲填砂浆结石坝力学性能。文章以碾子沟冲填砂浆结石坝为例,采用数值模拟法对不同工况下坝体位移和坝体最大主应力变化进行分析。结果表明:水位变化对坝体受力有直接影响,各工况下碾子沟冲填砂浆结石坝应力在允许范围内... 为研究静力作用下冲填砂浆结石坝力学性能。文章以碾子沟冲填砂浆结石坝为例,采用数值模拟法对不同工况下坝体位移和坝体最大主应力变化进行分析。结果表明:水位变化对坝体受力有直接影响,各工况下碾子沟冲填砂浆结石坝应力在允许范围内,大坝处于稳定状态。研究结果为大坝稳定运行提供参考。 展开更多
关键词 静力作用 冲填砂浆 力学性能 数值模拟
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高水头、大流量泄洪隧洞新型消涡技术简析
11
作者 吴方方 朱彤 +1 位作者 郑开发 苏健 《治淮》 2025年第11期14-15,86,共3页
对于高水头、大流量、水位变幅大、两侧入流严重不对称情况下的泄洪隧洞进口漩涡问题,传统的单层单根消涡梁无法满足各水位工况下的消涡需求。一种新型消涡技术——立体格栅式框架消涡技术,可以成功解决高水头、大流量、两侧入流严重不... 对于高水头、大流量、水位变幅大、两侧入流严重不对称情况下的泄洪隧洞进口漩涡问题,传统的单层单根消涡梁无法满足各水位工况下的消涡需求。一种新型消涡技术——立体格栅式框架消涡技术,可以成功解决高水头、大流量、两侧入流严重不对称导致的严重漩涡问题。 展开更多
关键词 高水头 泄洪隧洞 消涡结构 立体格栅式框架消涡梁 梅山水库
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台阶式溢流坝三维水流数值模拟
12
作者 王群芝 肖露 朱光明 《陕西水利》 2025年第1期109-112,共4页
数值模拟是研究台阶式溢流坝水流的一种重要手段,运用FLOW-3D软件进行台阶式溢流坝三维水流数值模拟,通过流体通量监测面监测实际过流量,验证大坝的过流能力。模拟坝面及消力池内水流流态,计算反弧段末端的消能效率,验证台阶尺寸的合理... 数值模拟是研究台阶式溢流坝水流的一种重要手段,运用FLOW-3D软件进行台阶式溢流坝三维水流数值模拟,通过流体通量监测面监测实际过流量,验证大坝的过流能力。模拟坝面及消力池内水流流态,计算反弧段末端的消能效率,验证台阶尺寸的合理性。通过光滑溢流坝面和台阶式溢流坝面下游消力池长度计算,台阶式消能可有效减小消力池长度,节省工程投资,结果可为其它工程泄洪消能设计提供参考。 展开更多
关键词 台阶式溢流坝 数值模拟 消能 FLOW-3D
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深圳水库右副坝“65涵管”封堵方案
13
作者 刘婵玉 《中国水运》 2025年第2期106-108,共3页
深圳水库右副坝坝下输水涵管永久停用,且涵管及阀门等附属设施年久老化,存在安全隐患,在水库正常运行的情况下,对坝下输水涵管进行封堵。介绍了坝下输水涵管封堵方案和施工技术要求,为同类工程提供借鉴。
关键词 均质土坝 坝下输水涵管 封堵
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某水电站溢流坝消力池水工模型试验研究 被引量：3
14
作者 焦阳 《小水电》 2024年第2期32-35,61,共5页
针对某水电站溢流坝在泄流时二级消力池流态紊乱、水流翻越消力槛对下游产生冲刷等问题,依据重力相似性准则,建立水工模型试验,对现状溢流坝消力池段进行安全评价并分析水流流态、沿程水深分布等水力特性。根据试验结果提出优化思路,即... 针对某水电站溢流坝在泄流时二级消力池流态紊乱、水流翻越消力槛对下游产生冲刷等问题,依据重力相似性准则,建立水工模型试验,对现状溢流坝消力池段进行安全评价并分析水流流态、沿程水深分布等水力特性。根据试验结果提出优化思路,即拆除一级消力池内梯形堰,将WES堰替换为增高3m的跌坎,二级消力池内梯形堰增高0.5m;优化后溢流坝消力池段内整体水流流态较好,相较于原设计耗散了溢流坝消力池内多余水流能量,降低了池内整体流速。试验结果可为工程的设计及运行提供理论依据。图5幅,表3个。 展开更多
关键词 水电站 水工模型试验 体型优化 消能率
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自嵌式加筋挡墙在生态水环境综合治理中的应用分析 被引量：2
15
作者 赵飞 冯健南 +1 位作者 王洁 陈富兵 《水利技术监督》 2024年第5期265-269,共5页
为解决河道生态治理的景观效果、整体造型等突出问题,提高施工便利性,结合美丽乡村建设,实现“水清岸绿、河畅景美”等目标。以某水环境综合整治项目为例,经技术经济比选后,将自嵌式加筋挡墙应用于该项目,并对自嵌式加筋挡墙及岸坡进行... 为解决河道生态治理的景观效果、整体造型等突出问题,提高施工便利性,结合美丽乡村建设,实现“水清岸绿、河畅景美”等目标。以某水环境综合整治项目为例,经技术经济比选后,将自嵌式加筋挡墙应用于该项目,并对自嵌式加筋挡墙及岸坡进行稳定分析,分析结果表明:岸坡稳定性和自嵌式加筋挡墙的外部、内部、局部稳定性均满足规范要求,将其应用于水利工程可克服传统建筑材料造价高、质量不稳定、景观效果差等缺点,并对类似工程的建设具有较大的推广应用价值。 展开更多
关键词 自嵌式加筋挡墙 水环境 应用分析
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基于Sarma和Morgenstem-Price法的某水利枢纽高边坡稳定性分析 被引量：1
16
作者 木塔里甫·托和提 《水利技术监督》 2024年第8期221-225,共5页
为分析某水利枢纽高边坡在不同工况下的稳定性,确保高边坡在任何情况下均能安全运行,采用Sarma和Morgenstem-Price法,借助EMU和Stab软件进行高边坡稳定性分析,得到不同工况下高边坡的稳定安全系数。分析结果表明:右岸岩质边坡在降雨工... 为分析某水利枢纽高边坡在不同工况下的稳定性,确保高边坡在任何情况下均能安全运行,采用Sarma和Morgenstem-Price法,借助EMU和Stab软件进行高边坡稳定性分析,得到不同工况下高边坡的稳定安全系数。分析结果表明:右岸岩质边坡在降雨工况下、左岸土质边坡在非常运用条件下,边坡安全系数均不满足规范要求,需要采取加固措施以确保边坡安全。研究成果可为同类工程的高边坡设计提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 SARMA法 Morgenstem-Price法 高边坡
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旭龙水电站泄洪消能设计研究 被引量：2
17
作者 杨晓红 黄红飞 王维浩 《水利水电快报》 2024年第5期43-48,55,共7页
为了研究高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪的可行性,以旭龙水电站特高拱坝为例,对泄洪消能布置、水力指标、坝身孔口布置方式、体型以及孔口结构抗震影响等方面进行研究和综合比选后,推荐采用全坝身3表孔加4中孔泄洪、下游反拱... 为了研究高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪的可行性,以旭龙水电站特高拱坝为例,对泄洪消能布置、水力指标、坝身孔口布置方式、体型以及孔口结构抗震影响等方面进行研究和综合比选后,推荐采用全坝身3表孔加4中孔泄洪、下游反拱水垫塘消能方案。研究表明:合适的坝身孔口布置体型可保障泄洪消能安全与减轻岸坡泄洪雾化,反拱水垫塘安全性和经济性较好,孔口结构对坝体整体极限抗震性能无影响,高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪是可行的。研究成果可为类似工程泄洪消能建筑物设计提供参考。 展开更多
关键词 全坝身泄洪 特高拱坝 孔口抗震影响 反拱水垫塘 数值计算 模型试验 旭龙水电站
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严寒地区拱坝溢流表孔三维有限元数值模拟分析
18
作者 王莉艳 《红水河》 2024年第2期32-36,共5页
溢流表孔作为拱坝重要的泄水建筑物,对大坝安全运行具有重要的作用。以某拱坝溢流表孔为例,该表孔地处高纬度严寒地区、结构复杂且地震烈度高,通过三维有限元法对表孔在不同工况下的静、动力应力进行计算分析,根据计算结果,对表孔结构... 溢流表孔作为拱坝重要的泄水建筑物,对大坝安全运行具有重要的作用。以某拱坝溢流表孔为例,该表孔地处高纬度严寒地区、结构复杂且地震烈度高,通过三维有限元法对表孔在不同工况下的静、动力应力进行计算分析,根据计算结果,对表孔结构进行配筋设计,确定受拉钢筋的布置方式及配筋量,使表孔结构钢筋布置满足承载力及正常使用要求。研究结果可为类似工程配筋设计提供参考依据。 展开更多
关键词 溢流表孔 泄水建筑物 三维有限元法 数值模拟 严寒地区
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泄洪闸闸墩原型振动测试、预测与安全评价 被引量：15
19
作者 李火坤 杨敏 +1 位作者 陈林 何小敏 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期938-946,981-982,共9页
针对某一大型水电站泄洪闸闸墩在其泄洪过程中出现的强烈振动情况,系统地开展了闸墩原型振动测试、振动响应数值模拟预测与运行安全评价研究。首先,对常遇洪水工况下的泄洪闸闸墩进行了原型振动测试,提取了闸墩结构在不同运行工况下的... 针对某一大型水电站泄洪闸闸墩在其泄洪过程中出现的强烈振动情况,系统地开展了闸墩原型振动测试、振动响应数值模拟预测与运行安全评价研究。首先,对常遇洪水工况下的泄洪闸闸墩进行了原型振动测试,提取了闸墩结构在不同运行工况下的泄洪振动时域和频域特征;其次,基于重力相似准则,研制了闸墩整体水力学荷载测试模型,对非常洪水工况和常遇洪水工况下闸墩的整体水动力荷载进行了测试,分析了不同洪水工况下的整体水动力荷载特性;然后,以模型试验所获取的整体水动力荷载时程线作为输入,进行了闸墩振动响应数值模拟计算,与原型观测工况结果进行了对比验证,并对非常洪水工况下闸墩的最大振动响应进行了预测;最后,对闸墩的泄洪振动进行了安全评价。结果表明,泄洪闸闸墩过大的振幅使其产生疲劳破坏的可能性很大,且不利于运行人员的正常操作,建议对闸墩进行抗振加固。 展开更多
关键词 闸墩 原型振动测试 水力学试验 数值预测 安全评价
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基于有限测点的高拱坝原型整体动位移场反演研究 被引量：9
20
作者 李火坤 邓冰梅 +2 位作者 魏博文 黄锦林 符晓 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1-8,共8页
坝身泄洪的拱坝振动位移均方差是反映坝体振动强烈程度的重要指标,由于开展拱坝原型振动测试的测点有限,难以全面准确反映拱坝坝体的整体振动响应场分布特性,仅利用有限测点的动位移均方差进行坝体振动安全评价显得不够全面和具体,因此... 坝身泄洪的拱坝振动位移均方差是反映坝体振动强烈程度的重要指标,由于开展拱坝原型振动测试的测点有限,难以全面准确反映拱坝坝体的整体振动响应场分布特性,仅利用有限测点的动位移均方差进行坝体振动安全评价显得不够全面和具体,因此通过有限测点的实测响应反演出整个坝体结构的动位移场具有重要意义。以二滩高拱坝为工程实例,对其开展了原型泄洪振动测试,通过布置于坝体上的有限测点的原型实测动位移响应,基于遗传算法和有限元模态分析对该拱坝原型整体动位移场进行了反演,并给出了拱坝原型动位移场反演的具体流程图;反演结果表明,仅利用坝体顶拱拱圈的7个动位移响应测点实测值反演出了整个拱坝在泄洪工况下的动位移场,且反演结果与实测结果较为吻合,该方法为高拱坝的泄洪振动安全的正确评估提供了新的技术手段。 展开更多
关键词 高拱坝 有限测点 原型振动测试 动位移响应 反演方法
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