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前池长宽比与底坡优化对电站进水口水头损失的影响研究
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作者 郎旭硕 苗臣伟 +3 位作者 吴鑫淼 武卿 吴天齐 郄志红 《水电能源科学》 北大核心 2026年第2期185-189,共5页
为解决杜童水电站因进水口水头损失过大而导致电站出力不足的问题,通过物理模型试验与数值模拟对比分析,验证了CFD数值模型的可靠性。在此基础上,利用数值模拟技术研究前池布置对水流流态及水头损失的影响,并提出了6组优化设计方案。研... 为解决杜童水电站因进水口水头损失过大而导致电站出力不足的问题,通过物理模型试验与数值模拟对比分析,验证了CFD数值模型的可靠性。在此基础上,利用数值模拟技术研究前池布置对水流流态及水头损失的影响,并提出了6组优化设计方案。研究结果表明,随着前池长宽比(L/B)的增加,进水口水头损失显著降低,但降幅呈现逐渐减小的趋势。通过对各方案性能进行综合评估,并结合工程量的实际考量,最终推荐方案C3(L/B=2.7,底坡i=1∶4.5)。该方案可分别使^(#)1、^(#)2、^(#)3进水口水头损失降低62.2%、64.7%、62.8%,不仅显著改善了水流流态,还有效减少了水头损失,从而提升了发电效益。研究结果可为类似水电站的优化设计提供重要参考依据。 展开更多
关键词 径流式电站 进水口 水头损失 数值模拟 CFD 前池优化
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龙羊峡一期抽水蓄能电站进/出水口三维有限元分析
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作者 何磊 《陕西水利》 2026年第1期1-3,8,共4页
应用ANSYS软件对龙羊峡一期抽水蓄能电站的下库进/出水口进行全面的静力与动力结构分析,旨在探究在完建期与运行期阶段,进/出水口的自振频率特性,并通过反应谱法对进/出水口的应力水平与稳定性进行深入研究。结果表明,在地震作用下,进/... 应用ANSYS软件对龙羊峡一期抽水蓄能电站的下库进/出水口进行全面的静力与动力结构分析,旨在探究在完建期与运行期阶段,进/出水口的自振频率特性,并通过反应谱法对进/出水口的应力水平与稳定性进行深入研究。结果表明,在地震作用下,进/出水口顶部及拦污栅墩等特定区域的最大拉应力显著超过了该区域混凝土的理论抗拉强度极限。因此,为有效预防混凝土结构的开裂现象,在这些关键部位配置一定的钢筋,以增强结构的抗拉性能和整体稳定性。对进/出水口进行抗滑、抗浮及抗倾覆稳定性分析,结果显示塔身的稳定性良好,完全符合相关规范的要求。 展开更多
关键词 抽水蓄能 进/出水口 静力分析 动力分析 拉应力 稳定性
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进水塔抗震计算模式对比分析研究
3
作者 张道法 《东北水利水电》 2026年第1期48-50,54,共4页
本文分别采用拟静力法、振型分解反应谱法、时程分析法对某电站进水塔进行了抗震验算,对比分析了各类计算模式下进水塔动力响应的异同。研究结果表明,3种计算模式下进水塔的抗震计算成果均满足规范要求,位移应力分布规律类似,但极值大... 本文分别采用拟静力法、振型分解反应谱法、时程分析法对某电站进水塔进行了抗震验算,对比分析了各类计算模式下进水塔动力响应的异同。研究结果表明,3种计算模式下进水塔的抗震计算成果均满足规范要求,位移应力分布规律类似,但极值大小有所差异,时程分析法计算结果最大、拟静力法计算结果最小,相关分析结论可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 进水塔 抗震验算 计算模式 对比分析
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入流角度对河道型侧式进/出水口水力特性影响规律研究
4
作者 蔡付林 邢方域 +1 位作者 付春风 周骏 《水电能源科学》 北大核心 2025年第12期177-181,共5页
抽水蓄能电站侧式进/出水口布置在有水流通过的河道库区内时,进/出水口及明渠内水流会与河道水流存在复杂的相互作用。为研究河道水流进入明渠至进/出水口内,在不同的入流角度下各水力特性的影响规律,以某抽水蓄能电站下水库为例,拟定1... 抽水蓄能电站侧式进/出水口布置在有水流通过的河道库区内时,进/出水口及明渠内水流会与河道水流存在复杂的相互作用。为研究河道水流进入明渠至进/出水口内,在不同的入流角度下各水力特性的影响规律,以某抽水蓄能电站下水库为例,拟定11种角度的入流角,分析进流工况引水明渠内部的流态及流速分布的影响。结果表明,在对称水库地形条件下,入流角度的变化会显著影响明渠内水流结构,导致拦污栅断面流速分布均匀性降低,并诱发不利环流的产生;在进流工况下,随着入流角度的增大,进/出水口与河道主流接近垂直布置时,明渠内环流强度减弱,拦污栅断面流速均匀性得到了改善。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 侧式进/出水口 入流角度 流速分布 数值模拟
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基于熵产理论的侧式进/出水口流态特性及水头损失研究
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作者 刘合睿 邵明磊 刘洁玉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第8期166-170,共5页
进/出水口为抽水蓄能电站引导水流和拦截污物的重要组成部分,但其内部流动损失分布规律尚不明确。基于新疆某抽水蓄能电站侧式进/出水口进行CFD模拟,将Liutex涡识别理论和熵产率相结合,阐述了侧式进/出水口的流态特性及其与熵产率间的... 进/出水口为抽水蓄能电站引导水流和拦截污物的重要组成部分,但其内部流动损失分布规律尚不明确。基于新疆某抽水蓄能电站侧式进/出水口进行CFD模拟,将Liutex涡识别理论和熵产率相结合,阐述了侧式进/出水口的流态特性及其与熵产率间的内在联系,揭示了内流场熵产率与水头损失的分布规律。结果表明,入流工况时,流道内水头损失集中在防涡梁段和扩散段末端,流量较小时熵产率分布主要受内流场的涡结构影响,流量变大后熵产率分布集中在近壁面区域,近壁面能量损失为水头损失的主体部分。研究结果能为抽水蓄能电站侧式进/出水口细部结构优化设计提供依据。 展开更多
关键词 侧式进/出水口 Liutex 熵产率 涡结构 水头损失
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锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构对流态及结构安全的影响 被引量:11
6
作者 游湘 唐碧华 +1 位作者 章晋雄 秦永涛 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2010年第4期46-50,共5页
针对锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构布置,通过水力模型试验和三维有限元结构分析,对其水力特性及结构安全影响进行深入研究和论证。研究结果表明,工程分层取水结构布置水流流态较稳定,作用在叠梁门上的最大正的冲击压强小于200... 针对锦屏一级水电站进水口叠梁门分层取水结构布置,通过水力模型试验和三维有限元结构分析,对其水力特性及结构安全影响进行深入研究和论证。研究结果表明,工程分层取水结构布置水流流态较稳定,作用在叠梁门上的最大正的冲击压强小于200 kPa,轴向拉应力最大值为5.861MPa,发生在纵撑部位。各部位的应力水平尚在正常范围内,均能通过局部加强配筋等措施解决,能够满足工程正常运行的要求。将叠梁门分层取水技术应用于电站进水口设计中,并提出改善水力特性和优化结构应力状态的措施和方向,使该技术得以在许多大、中型水电站中推广应用。 展开更多
关键词 叠梁门分层取水结构 水力特性 结构安全 锦屏一级水电站
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进出水口双向流动结构流速分布与脉动规律研究 被引量:15
7
作者 高学平 朱洪涛 +2 位作者 刘殷竹 孙博闻 陈昊 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期722-732,共11页
抽水蓄能电站水道系统侧式进出水口因内部分流隔墩等导致流动复杂,其内部双向流动规律尚不清晰。本文以某实际工程进出水口为基础建立典型进出水口试验装置,利用先进的流速量测仪器进行试验研究。基于粒子图像测速技术(PIV)量测结果,揭... 抽水蓄能电站水道系统侧式进出水口因内部分流隔墩等导致流动复杂,其内部双向流动规律尚不清晰。本文以某实际工程进出水口为基础建立典型进出水口试验装置,利用先进的流速量测仪器进行试验研究。基于粒子图像测速技术(PIV)量测结果,揭示了侧式进出水口内部双向流动规律,出流工况,中孔扩散段内形成明显的主流且位于孔口中部,扩散段及调整段顶部形成低流速区,边孔扩散段内主流不明显;进流工况,中孔及边孔调整段顶部存在低流速区,水流汇入扩散段后流速分布趋于均匀。基于声学多普勒测速技术(ADV)量测结果,揭示了拦污栅断面脉动流速规律,出流工况,其脉动流速很大,流速脉动值可达到时均值的1.8倍,有别于脉动值较小的一般规律;进流工况,其脉动流速较小,符合脉动值绕时均值上下波动的一般规律。研究成果将为优化进出水口体型参数和分析引起拦污栅振动破坏提供理论依据。 展开更多
关键词 进出水口 PIV ADV 流速场 脉动流速
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低水头电站导墙布置对进水口流态的影响 被引量:9
8
作者 刘晓平 周千凯 +1 位作者 周俊 乾东岳 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第5期21-25,39,共6页
以某低水头水利枢纽电站工程布置为实例,首先采用物理模型的方法,观测分析了导墙布置对电站进水口流态的影响,并针对导墙附近形成的局部漩涡予以理论分析,提出导墙附近漩涡的形成规律;然后利用标准k-ε紊流模型对各工况进行了数值模拟,... 以某低水头水利枢纽电站工程布置为实例,首先采用物理模型的方法,观测分析了导墙布置对电站进水口流态的影响,并针对导墙附近形成的局部漩涡予以理论分析,提出导墙附近漩涡的形成规律;然后利用标准k-ε紊流模型对各工况进行了数值模拟,在此基础上,进一步从三维流态、断面流速分布及紊动能等方面,分析了影响电站进水口流态的因素,即在水力要素一定的情况下,导墙长度对进水口断面流速分布存在一个临界长度,为今后其他工程电站导墙布置提供了参考,有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 电站导墙 进水口 漩涡 物理模型 K-Ε紊流模型
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三峡电站进水口平面快速事故闸门水力特性试验研究 被引量:12
9
作者 王才欢 张晖 侯冬梅 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期17-19,26,共4页
通过水工模型试验方法,研究了三峡电站进水口平面快速事故闸门关闭过程中的水力特性及闸门持住力等有关问题。分析了模型试验的相似性问题,然后对影响闸门持住力的几个要素分别进行了分析和验证,从而获得了能降低闸门持住力的几种可行... 通过水工模型试验方法,研究了三峡电站进水口平面快速事故闸门关闭过程中的水力特性及闸门持住力等有关问题。分析了模型试验的相似性问题,然后对影响闸门持住力的几个要素分别进行了分析和验证,从而获得了能降低闸门持住力的几种可行性措施,并给出了确定启闭机容量的有关参数。 展开更多
关键词 快速闸门 临界开度 通气管 上托力 持住力
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水电站进水塔不同抗震验算方法对比分析 被引量:7
10
作者 范书立 陈健云 +1 位作者 陈明阳 彭玮 《人民长江》 北大核心 2011年第17期51-54,共4页
为了对西南地震高烈度区的水工建筑物进行抗震验算,分别采用拟静法和振型分解反应谱法对雅砻江官地水电站进水塔结构进行抗震分析。分析了两种方法下地震惯性力和动水压力计算的差异,并分别对进水塔进行了抗滑与抗倾覆稳定性验算。结果... 为了对西南地震高烈度区的水工建筑物进行抗震验算,分别采用拟静法和振型分解反应谱法对雅砻江官地水电站进水塔结构进行抗震分析。分析了两种方法下地震惯性力和动水压力计算的差异,并分别对进水塔进行了抗滑与抗倾覆稳定性验算。结果表明,两种方法计算得到的安全系数均符合规范要求,两者抗滑稳定系数相差不大,而抗倾覆稳定系数相差较大,用振型分解法计算抗倾覆稳定性更加保守。 展开更多
关键词 抗震分析 振型分解法 拟静力法 抗倾覆稳定 抗滑稳定 进水塔
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岸塔式进水塔结构的抗震与稳定性分析 被引量:13
11
作者 程汉昆 赵宝友 马震岳 《水电能源科学》 北大核心 2011年第11期94-96,共3页
以某水电站的岸塔式进水塔为例,采用ANSYS有限元仿真技术分析了该进水塔的自振特性,应用地震反应谱法研究了进水塔在三向地震动作用下的动力响应,与静力计算结果进行叠加并评价了进水塔的抗震安全性,同时利用动力时程分析法分析校核了... 以某水电站的岸塔式进水塔为例,采用ANSYS有限元仿真技术分析了该进水塔的自振特性,应用地震反应谱法研究了进水塔在三向地震动作用下的动力响应,与静力计算结果进行叠加并评价了进水塔的抗震安全性,同时利用动力时程分析法分析校核了进水塔的稳定性,可供同类工程的设计与研究参考。 展开更多
关键词 进水塔 结构 抗震 稳定性 有限元法
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进水口渐变段钢衬结构的分析及设计准则 被引量:4
12
作者 刘东常 籍东 +3 位作者 孙健 刘琰玲 马文亮 张多新 《水力发电》 北大核心 2006年第12期56-57,75,共3页
水电站进水口渐变段钢衬结构在外水压力作用下,往往会发生大的变形屈曲破坏。为此,对某水电站进水口渐变段钢衬结构,进行了在外水压力作用下结构刚度及强度的分析,提出了渐变段钢衬结构分析的刚度及强度设计准则。同时指出,渐变段钢衬... 水电站进水口渐变段钢衬结构在外水压力作用下,往往会发生大的变形屈曲破坏。为此,对某水电站进水口渐变段钢衬结构,进行了在外水压力作用下结构刚度及强度的分析,提出了渐变段钢衬结构分析的刚度及强度设计准则。同时指出,渐变段钢衬结构分析问题不属于结构稳定性问题,而属于结构刚度和强度问题。 展开更多
关键词 水电站 渐变段钢衬 刚度 强度 设计准则
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进水口防涡措施研究 被引量:22
13
作者 邹敬民 高树华 +2 位作者 于艳丽 韩爽 谷玲 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2000年第4期463-466,共4页
水电站水工建筑物进水口形成的自由表面漏斗旋涡 ,对水利水电工程造成的危害性很大 ,进水口旋涡可通过合理设计、改善进口水流边界条件、修建专门的建筑物或安装专门的结构物予以消除 ;对于已建成的进水口 ,也可以通过合理的运行方式进... 水电站水工建筑物进水口形成的自由表面漏斗旋涡 ,对水利水电工程造成的危害性很大 ,进水口旋涡可通过合理设计、改善进口水流边界条件、修建专门的建筑物或安装专门的结构物予以消除 ;对于已建成的进水口 ,也可以通过合理的运行方式进行调整 ,在进行工程设计时 ,可根据进水口处地形特点 ,力求从经济合理、结构简单、便于施工、便于管理等方面进行权衡选取最佳防涡和消涡方案。文中的防涡。 展开更多
关键词 防涡措施 水电站 水工建筑物 进水口
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水电站进水口分层取水设施布置设计综述
14
作者 龚朝晖 蒋德成 +4 位作者 黄伟 孙漪蓉 杨明松 王兴恩 吴德新 《水力发电》 2025年第10期61-69,89,共10页
近年来,随着我国高坝大库的建设持续推进以及对生态环境的日益重视,减小水库下泄水温与出入库水温差异的需求愈发迫切。通过分析国内外传统分层取水设施和当前国内分层取水主要实施方案的特点,针对其在适用范围、布置设计及运行维护中... 近年来,随着我国高坝大库的建设持续推进以及对生态环境的日益重视,减小水库下泄水温与出入库水温差异的需求愈发迫切。通过分析国内外传统分层取水设施和当前国内分层取水主要实施方案的特点,针对其在适用范围、布置设计及运行维护中存在的问题和不足,综合业内关于新型分层取水设施的研究和设计工作,重点介绍了多种水电站进水口新型分层取水设施布置设计方案。这些新型设施普遍具备取水深度灵活可控、下泄水温调节精准度高、操作便捷及工程适应性强等优势,可为有类似需求的水电工程的设计建设提供一定参考借鉴。 展开更多
关键词 分层取水 金属结构 布置设计 柔性 液压驱动 舌瓣门 水电站
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猴子岩水电站高进水塔三维有限元分析 被引量:19
15
作者 祖威 孟凡理 《人民长江》 北大核心 2014年第8期63-65,共3页
大渡河猴子岩水电站地处高地震裂度区,同时其进水塔结构较高,需进行结构抗震设计。采用ANSYS有限元软件对猴子岩水电站非常泄洪洞进水塔进行了静、动力分析,研究了进水塔结构自振特性,同时将动力计算结果和静力计算结果叠加,对进水塔的... 大渡河猴子岩水电站地处高地震裂度区,同时其进水塔结构较高,需进行结构抗震设计。采用ANSYS有限元软件对猴子岩水电站非常泄洪洞进水塔进行了静、动力分析,研究了进水塔结构自振特性,同时将动力计算结果和静力计算结果叠加,对进水塔的抗震性能进行评价。通过综合比较各工况下的进水塔结构应力计算结果,发现地震、温度荷载是进水塔结构产生拉应力的主要因素,但拉应力范围较小,主要出现在外形突变处,可适当配置钢筋。对进水塔整体结构开展抗滑、抗浮和抗倾整体稳定分析,结果表明进水塔整体稳定性良好。 展开更多
关键词 静力分析 动力分析 拉应力 稳定性 进水塔
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侧式进 出水口顶板扩张角对拦污栅断面流速分布影响规律研究 被引量:9
16
作者 高学平 曾庆康 +1 位作者 朱洪涛 刘殷竹 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期301-312,共12页
抽水蓄能电站侧式进出水口双向过流,其顶板扩张角的大小将直接影响拦污栅断面流速分布是否均匀,甚至出现反向流速。抽水蓄能电站设计规范将3°~5°作为侧式进出水口顶板扩张角的推荐范围,其依据是矩形渐扩管阻力系数最小的扩张... 抽水蓄能电站侧式进出水口双向过流,其顶板扩张角的大小将直接影响拦污栅断面流速分布是否均匀,甚至出现反向流速。抽水蓄能电站设计规范将3°~5°作为侧式进出水口顶板扩张角的推荐范围,其依据是矩形渐扩管阻力系数最小的扩张角度,但侧式进出水口体型较之复杂很多,因此有必要进一步探讨。本文以某侧式进出水口体型为研究对象,采用数值模拟方法,研究了11种角度的顶板扩张角对出流工况和进流工况拦污栅断面流速分布的影响。结果表明:在出流工况下,随着顶板扩张角的增大,中孔拦污栅断面的主流位置由居中部逐渐向底部降低,断面流速分布由上下基本对称趋于底部大上部小的上下不对称,当顶板扩张角较大时中孔拦污栅断面上部出现反向流速;随着顶板扩张角的增大,边孔拦污栅断面流速分布由基本均匀逐渐变为底部大上部小的不均匀分布;随着顶板扩张角的增大,中、边孔孔口流速不均匀系数均逐渐增大,但中孔拦污栅断面流速分布受顶板扩张角影响更大。在进流工况下,随着顶板扩张角的增大,中、边孔拦污栅断面流速分布及孔口流速不均匀系数均无明显影响。研究成果可为优化侧式进出水口设计提供指导。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 侧式进出水口 顶板扩张角 拦污栅断面流速 数值模拟
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锦屏一级水电站进水口布置及边坡优化设计 被引量:3
17
作者 游湘 秦永涛 +1 位作者 张旻 杨涛 《水力发电》 北大核心 2010年第4期54-56,91,共4页
锦屏一级水电站进水口处普斯罗沟沟口地形为近直立的陡坡,随着勘探工作的深入,勘测资料的充实,对进水口结构布置及其边坡进行了优化设计。优化调整后,进水塔前缘宽度缩窄了12 m,引渠内测边坡坡脚线也随之外移12 m,引渠边坡坡比优化为1∶... 锦屏一级水电站进水口处普斯罗沟沟口地形为近直立的陡坡,随着勘探工作的深入,勘测资料的充实,对进水口结构布置及其边坡进行了优化设计。优化调整后,进水塔前缘宽度缩窄了12 m,引渠内测边坡坡脚线也随之外移12 m,引渠边坡坡比优化为1∶0.18,由此边坡高度减小约100 m,降低了施工难度。优化设计中采用的"弱开挖,强支护"以及边坡动态设计原则,可供其他深切河谷高陡边坡河流段岸塔式进水口设计时参考。 展开更多
关键词 优化设计 进水口 结构布置 边坡 锦屏一级水电站
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高耸岸塔式进水口结构动静力特性仿真分析 被引量:13
18
作者 杨乐 王海军 赵典申 《水力发电》 北大核心 2011年第5期25-28,共4页
建立了泸定水电站深孔泄洪洞高耸岸塔式进水口结构模型,并进行三维有限元动静力分析。静力计算中,分不同工况考虑了各种荷载包括绕渗作用及温度场变化的作用,得到了结构的应力与位移分布。动力计算中对进水塔结构在空库及满库情况下的... 建立了泸定水电站深孔泄洪洞高耸岸塔式进水口结构模型,并进行三维有限元动静力分析。静力计算中,分不同工况考虑了各种荷载包括绕渗作用及温度场变化的作用,得到了结构的应力与位移分布。动力计算中对进水塔结构在空库及满库情况下的自振特性进行了分析。通过振型分解的反应谱法计算了在横河流向、顺河流向和竖直向地震共同作用下进水塔结构的动力响应,并将动力计算结果与静力计算结果进行叠加。重点分析了支铰大梁、边墙、闸门槽等部位的受力特性,并对进水塔各部位的动静力稳定性进行了评价。 展开更多
关键词 岸塔式进水口 三维有限元 动静力分析 振型分解反应谱法 泸定水电站
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基于流固耦合的高耸进水塔动水压力分布研究 被引量:5
19
作者 黄虎 李昇 张建伟 《水力发电》 北大核心 2012年第6期30-33,共4页
根据水体的不可压缩假定,计入重力波和水体自由表面影响,采用流固耦合理论结合时程分析法对高耸进水塔结构动响应进行研究,结果表明,在地震荷载作用下,水体对水中结构的影响具有明显的非线性。水体不仅产生一定的附加质量作用,同时还存... 根据水体的不可压缩假定,计入重力波和水体自由表面影响,采用流固耦合理论结合时程分析法对高耸进水塔结构动响应进行研究,结果表明,在地震荷载作用下,水体对水中结构的影响具有明显的非线性。水体不仅产生一定的附加质量作用,同时还存在一定的惯性耦合作用;进水塔动水压力沿高程呈非线性分布,且塔体内外同高程动水压力值不同,但沿高程分布曲线的包络线都呈近似半双曲线形式,动水压力最大值出现在水体自由表面以下一定距离处。所得结论对正确认识结构在地震荷载的反应、指导结构设计有重要意义。 展开更多
关键词 进水塔 流固耦合 动水压力 非线性分布
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米市水库进水塔三维有限元静动力分析
20
作者 刘思杰 《四川水利》 2025年第2期23-27,95,共6页
为研究高烈度区岸塔式进水口抗震性能,以米市水库灌溉供水放空洞进水塔为研究对象,采用有限元软件MIDAS GTS NX,基于振型分解反应谱法,开展进水塔在静动力组合作用下的位移和应力计算。结果表明:在动静力荷载组合下,进水塔表现出良好的... 为研究高烈度区岸塔式进水口抗震性能,以米市水库灌溉供水放空洞进水塔为研究对象,采用有限元软件MIDAS GTS NX,基于振型分解反应谱法,开展进水塔在静动力组合作用下的位移和应力计算。结果表明:在动静力荷载组合下,进水塔表现出良好的抗震性能,地震作用引起的塔身位移幅度较小,大部分区域应力控制在混凝土强度范围内,仅局部存在较大主拉应力。基础底面最大压应力低于基岩容许承载力,且未出现拉应力。相较于垂直水流方向,塔身在顺水流方向刚度更大,YZ向地震动组合是塔身强度设计的控制因素。该研究可为高烈度区进水口抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 进水塔 振型分解反应谱法 高烈度区 三限有限元分析 米市水库
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