X型排是航道整治工程中軟體排護灘建筑物的一種。這種結(jié)構(gòu)在航道整治的應(yīng)用中主要是利用其隔離和反濾功能,進行河床的護底和固灘,防止水流直接沖刷河床灘體和因水流滲透作用而造成河床灘體的局部變形,對河段中已存在的較為高大完整的洲灘守護利用,以防止航道條件向不利方向轉(zhuǎn)化。X型排不可替代的作用使得其在航道整治工程中得到廣泛應(yīng)用。在航道整治工程建設(shè)與維護過程中,航道部門積累了大量的觀測資料和研究成果,但仍然存在一些技術(shù)難題亟需突破,而航道整治建筑物使用壽命的預(yù)測便是難題之一�；诖�,本文開展了航道整治建筑物中X型排使用壽命問題的研究工作。本文研究通過資料收集、廣泛調(diào)研、理論分析及水槽概化模型試驗等手段,基于X型排的時變功能函數(shù)進行其使用壽命的預(yù)測研究。主要得到以下幾方面的成果:(1)基于隨機水文學理論,結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計方法,提出了一種新的非恒定流過程的提取方法。通過該方法,找到了一個體現(xiàn)了流量大小、變率特征的指標來描述非恒定流過程。(2)由X型排抗滑穩(wěn)定性分析,結(jié)合可靠度理論,建立了X型排使用壽命預(yù)測模型。(3)X型排系結(jié)條受力情況較為復(fù)雜,塊與塊之間相互作用、灘體形態(tài)的變化、非恒定流量特征都使系結(jié)條拉力隨時間的變化出現(xiàn)較大的隨機性。拉力-時間曲線按變化趨勢可分為持續(xù)緊繃型、持續(xù)松弛型和反復(fù)變化型。X型排系結(jié)條最大可變拉力中大值的出現(xiàn)區(qū)域:平直段灘槽與灘頭陡坡坡頂附近區(qū)域。(4)灘體特征對附近水流流速和系結(jié)條拉力分布規(guī)律影響顯著。對流速的影響:灘槽交界位置陡坡坡度越大,壅水效果越明顯,壅水過后的落水現(xiàn)象也越明顯。這一現(xiàn)象表現(xiàn)為陡坡坡度越大,流速最大值更大,最大值的分布區(qū)域更廣。對系結(jié)條拉力:灘體相同位置的灘槽陡坡坡度越大,其X型排系結(jié)條在流量過程中可能受到的拉力最大可變拉力值越大。(5)確定了X型排失效臨界拉力的計算方法,并結(jié)合軟體排時變可靠度模型,提出了X型排在不同流量過程、不同灘體的條件下基于規(guī)定的失效指標的使用壽命預(yù)測方法。
【學位單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U617.9
【部分圖文】：

圖 3.3-6 日均流量過程線中線示意圖2) 第 t 年的年波動序列tB 提取a.記中線tML 與日均流量過程線tL 交點為t ,iJ ( i = 1, 2,…, m)，取t ,iJ 與t , i1J+量過程線上的極值點t ,iP （ 1, 2,ti = …, k，tk 表示第 t 年所具有的極值點數(shù)）。b.由t ,iJ 、t ,iP 、t , i1J+構(gòu)成的三角形稱為日均流量過線的一個波動，波動上量序列為t ,iB ，第 t 年的所有的,1 ,2 ,, ,t t t iB B , B（ 1, 2,ti = …, k）組成該年的列tB 。圖 3.3-6 中展示的是連續(xù)的兩個波動t ,iB 、t , i1B+。0 50 100 150 200 250 300 350 4001000020000300004000050000原過程線中線量流m(3s)/時間 (d)

拉力的分布規(guī)律并提出計算方法。為此，需進行概化水槽模型試系結(jié)條所受拉力的相關(guān)物理數(shù)據(jù)（水流流速、水位，系結(jié)條所試驗中不同工況下灘體附近水流的流速、水位和系結(jié)條所受拉定系結(jié)條最大拉力與其各影響因素之間的聯(lián)系，結(jié)合理論推導(dǎo)最大可變拉力的計算公式。設(shè)計驗條件槽及循環(huán)水系統(tǒng)排概化模型試驗的在 30m 長、2m 寬、1m 高的矩形玻璃水槽試水槽試驗系統(tǒng)位于國家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心的航道括流量控制系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)。流量控制系統(tǒng)最大可產(chǎn)生近 0.槽尾部有一翻板式尾門，通過尾門與及電磁流量控制系統(tǒng)配合流過程的施放。循環(huán)水系統(tǒng)由蓄水庫和水槽兩部分組成。蓄水

第四章 水槽概化模型試驗設(shè)計.1.2水位和流量測量水位測量采用的同步自動測量系統(tǒng)，是由西南水運科學研究所研發(fā)。系聲測距原理、結(jié)合先進的傳感技術(shù)和電子技術(shù)，同步采集、記錄不同測數(shù)據(jù)。并能實時精確的將數(shù)據(jù)反饋到用戶界面，使觀測人員能夠及時地的水位變化情況。(見圖 4.2-2)。進口流量由 DCMS 流量控制系統(tǒng)控制，清華大學和北京尚水信息技術(shù)公司聯(lián)合研制(見圖 4.2-3)。

【參考文獻】

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1 牟萍;王平義;韓林峰;;可靠性理論在丁壩穩(wěn)定分析中的應(yīng)用探討[J];中國港灣建設(shè);2015年06期

2 何慶;王平義;韓林峰;杜飛;;基于模糊數(shù)學的長江中下游X型排可靠性評判模型[J];中國水運(下半月);2014年06期

3 李雨晨;李青云;;長江中游牯牛沙水道河床演變及礙航特性分析[J];水道港口;2014年02期

4 趙志舟;彭凱;高辰龍;曾濤;徐銳;;大馬洲水道演變特點與丙寅洲守護方案研究[J];水利水運工程學報;2014年02期

5 韓林峰;王平義;劉懷漢;何慶;;基于水毀體積比的拋石丁壩安全性判別分析[J];武漢大學學報(工學版);2014年02期

6 王浩偉;徐廷學;米巧麗;程紹誠;;加速應(yīng)力下基于Gamma過程的壽命預(yù)測方法[J];科學技術(shù)與工程;2013年35期

7 韓林峰;王平義;劉懷漢;杜飛;;洪水作用下丁壩可靠度分析及剩余壽命預(yù)測[J];水利水運工程學報;2013年06期

8 馬愛興;陸永軍;陸彥;黃廷杰;;非恒定流作用下礫石推移質(zhì)輸移特性試驗研究[J];水利學報;2013年07期

9 石建華;呂金林;徐梅珍;;荊江沙市河段河道演變趨勢分析[J];水利水電快報;2012年10期

10 張世明;張榮坤;;重力式擋土墻結(jié)構(gòu)可靠度計算方法[J];東北水利水電;2012年03期

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1 韓林峰;丁壩可靠度和設(shè)計使用年限研究[D];重慶交通大學;2014年

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3 梁碧;護心灘建筑物穩(wěn)定性研究[D];重慶交通大學;2009年

4 劉曉菲;護灘建筑物破壞機理及模擬技術(shù)研究[D];重慶交通大學;2008年

5 馬顯春;基于可靠性理論的邊坡穩(wěn)定性評價研究[D];長安大學;2006年

6 高桂景;丁壩水力特性及沖刷機理研究[D];重慶交通大學;2006年

本文編號：2834740