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1、驻波对堰闸大门的压力M.E. Ptakida UDC627.845:532.593来自编辑处。作者研究了在对结构采用平面方法分析的情况下,有规则的波形对闸门产生的影响等一系列问题(二维问题)。Yu.I.Braslavskii和A.N.Militeev对此提出了新方法,将不规律风载对闸门所受荷载的决定性作用考虑在内。题为“随机载荷对大跨度的闸门的影响”,发表在国家计划的进程中,该项目正在调查研究中,收集在23,1972.在采用平面分析方法的情况下,堰闸门所受的水库风浪的负荷可达到静水压力的50%,必须考虑在设计大门中。实际上,对
2、闸门施加的一部分持续浪载和周期性发生的并伴有不同比率的流动变载的现象已经在闸门水域前观察到。可以用一个图形表示,图1显示了,显示石蜡和沥青球中得u型球的三面运动,水流中波浪水槽表面特定的重力在该栅极模型上等于水的比重,两个指示(轨迹I和II)在驻波节点的左边和另一个指示(轨迹III)在节点和闸门模型之间。前两个指示的轨迹在有一部分驻波的情况下显示出水粒子特性;在本区的驻波中流动的影响几乎是察觉不到的。第三指示显示一个回路复杂的运动轨迹,显示在水下部分有驻波和变流的情况下固有粒子的运动。经检查,这种现象受指定参数的限制,我们利用
3、驻波理论和实验系数对波浪水槽进行了实验。闸门平面与堰的上游面极为类似或可移向下游水域,形成一个细长的水床或水域。闸门顶的海拔超过地平线或正常池水的高度,被称为“干涸的边缘,”通常都是微不足道的(平均0.5米),因此,在这样的条件下闸门顶波浪流动是不可避免的。闸门模型和实验设备。实验在水道,宽23米长,0.5米,水深为0.903米中进行。该模型(图2)由较低的固定部分和可以旋转到形成一个水床的可动部分组成。下方的块面板表面上附加三到四个压力传感器。模型上部由划时代的刚性金属框架、面板附加三个压力传感器和一个测波仪器组成。用于水流
4、过面板时,接收水的水箱也内置金属框架结构。波动模型的水位在墙上(上半部分)被一个电容——记录电波表类型和水波压力线应变仪(固有频率140赫兹)。测量量化记录在两个或三个系列12至15波在每个相纸的示波器。大规模的模型和波的物理环境决定模型规模的选择是1:20,基于对门控大坝的维度的分析(分析数据主要来源于Bukhtarma,Bratsk,Krasnoyarsk,Shashkhorsk,和Ust'-Ilimsk电车站)。有关闸门模型附带下列常数参数的调查已进行了实施:闸门顶部的海拔在NPL2.7cm以上,为给定的海浪的高度h(表
5、1)比率从0.16到0.27而设计的,在闸门前的水深Hi=30cm和在堰前的水深H=90cm。在试验中,板长l在0-50cm内各取不同。翻译来自GidrotekhnicheskoeStroitel'stvo35-39页。1973年8月8号。图1图2.弧形闸门图实验模型。S)压力传感器;W)波计运动学中的水面指针的运动是在水闸模型水槽中测量的,其溢出条件为(根据电影数据每秒24帧的速度秒)。实验条件:波高h=10era,波长k=170era,水深在水槽H=90.3cm(NPL),闸门的上部模型海拔超过3.3cm(NPL)。测量值
6、为10•10cm(规模)。因此,所选范围1:20的波浪水槽和生成维度模型所对应以下实验条件:a)条件的波陡度因子h/k=1/12和1/17范围与陡度相关,通常在设计实践中遇到特值;b)相对深度H/k,等于0.53和0.43,代表堰前水深,这是也在实验设计中的特值;c)面板上的水的波高深度比率H/h等于3.0和1.8,所覆盖的深度范围从深水到临界深度。水位的波动。在水溢出顶部闸门模型的条件下,较小的波峰仍然高于前面被记录的水位,该计算根据驻波理论[1,2,3]。表2给出了上面的水位上升到静水平面的重要指标。证实了水床大小的改变从
7、0到25厘米(k/8的规则)对波峰的测量比率没有实质性影响,该计算由纯驻波理论而得(见表2)。然而,当水床的尺寸是50cm(或按k/4的规则)时,其变化效果是相当大的(见表3)。比率k1=zm/zt,水位从高于静水位上升到最大水位的测量系数(zm)的计算是根据驻波理论计算的。反射系数kref函数,该函数的相对海拔仍然高于静水位,(NPL)a0=a/h,波陡度/(见表3),减少a0,即水流过闸门顶部时增加[4]和同时减少障碍反射能力,表现为kref的减少。由于这个反射波的高度降低,从而导致波循环能力下降,因此波峰上升的高度减小(
8、见表3)。我们可以从波与对应的反射系数的比较中(表3)可得,轻微倾斜的kref波大于陡波,在显示的陡峭范围内完全与波的性质符合[5]。因此我们可以得到水流过闸门溢出的波峰上升的最大值等式:z=k1zt其中zt是波峰附近上升的纯驻波的阶段,相位达到π/2,或90。;比例系数k1