非恒定流作用下拋石丁壩使用壽命預(yù)測方法研究
【學(xué)位單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:TV863
【部分圖文】:
前無論是基于恒定流還是非恒定流,針對丁壩的研究成果都十分豐富,究都是基于物理模型和理論分析結(jié)合的研究方法。近些年隨著計算機軟發(fā)展,不論是恒定流還是非恒定流作用下,也產(chǎn)生了通過計算機技術(shù)進近水沙運動及水毀機理、壩體結(jié)構(gòu)周圍三維水流結(jié)構(gòu)的研究等成果。是,針對丁壩可靠度及使用壽命的預(yù)測研究卻只是基于恒定流條件下,定流作用下這一最接近天然情況的研究卻是空白。因此,本文在實驗室恒定流作用下丁壩水力特性及水毀機理的研究基礎(chǔ)上,基于前期試驗數(shù)據(jù)定流作用下丁壩的可靠度及使用壽命預(yù)測開展進一步的研究,本章對試實驗內(nèi)容進行簡單的介紹。水槽概化模型設(shè)計型試驗進行正態(tài)概化設(shè)計,模型試驗地點是在重慶交通大學(xué)國家內(nèi)河航程技術(shù)研究中心航道整治試驗大廳的矩形玻璃水槽中進行,該矩形玻璃30m,寬 2m,高 1m,如圖 3-1。
山區(qū)河流的丁壩布置一般采用正挑和下挑,故模型試驗采用挑角為 90o和 120o。對不同的壩頭形狀做對比研究,取三種壩頭形狀:圓弧直頭、圓弧勾頭、扇形勾頭,如圖 3-3。(4)壩體材料粒徑確定實際工程中壩體材料粒徑的確定是依據(jù)《航道整治工程技術(shù)規(guī)范》10.6.2.1 公圖 3-3 壩體斷面示意圖圖 3-4 壩頭形狀示意圖
(4)壩體材料粒徑確定實際工程中壩體材料粒徑的確定是依據(jù)《航道整治工程技術(shù)規(guī)范》10.6.2.1 公式計算,即d=0.04V2(3.2)式中d——塊石的等容粒徑(m);V——建筑物處表面流速(m/s)。模型丁壩需保證和原型起動相似,故采用天然材料,粒徑將根據(jù)流速比尺公式 = 確定出模型壩體塊石的起動流速后,由公式(3.2)確定出模型壩體塊石粒徑。經(jīng)計算粒徑范圍為 0.6cm—1.2cm。(5)材料及粒徑確定通過前期的研究成果對比分析表明,對于動床試驗,天然石英砂作為模型沙能夠更好地應(yīng)用到動床試驗當中來模擬床面變形[71]。因此,為了使實驗結(jié)果和天圖 3-4 壩頭形狀示意圖
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