一、水工弧形闸门试验模态分析（论文文献综述）
朱振寰[1]（2020）在《基于可靠度的在役水工钢闸门锈蚀后工作性态评估研究》文中研究指明水工钢闸门作为水工建筑物中重要的控制设施,可以起到调节流量、控制水位等作用,为水利工程创造了巨大的经济效益。建国以来,随着水利水电事业的高速发展,水工钢闸门的应用越来越广泛,因此闸门的安全问题也越来越受到人们的关注。锈蚀作为在役水工钢闸门最常见破坏现象,削弱构件,降低结构强度和刚度,情况严重的甚至会威胁闸门的安全运行,所以及时对锈蚀的在役水工钢闸门进行工作性态的安全评估就显得尤为重要和急迫。本文基于可靠度评估理论,结合江西省七一水库溢洪道弧形钢闸门工程实例,通过钢闸门的锈蚀现场检测及有限元模拟,对其进行了锈蚀后的工作性态安全评估研究,其主要的研究内容如下:总结现有的资料文献,整理分析前人的研究成果,在综合考虑各方因素的基础上,系统地分析了水工钢闸门锈蚀的本质、机理及影响锈蚀因素,详细阐述了在役水工钢闸门锈蚀状况检查和锈蚀检测的常用方法。并根据七一水库钢闸门的实际情况,选择适合的锈蚀检测方法,获取了弧形钢闸门锈蚀量的数据,并对钢闸门的实际锈蚀情况进行了初步分析。运用Ansys有限元软件,建立了七一水库弧形钢闸门锈蚀前后的有限元模型,并分析了锈蚀前后弧形钢闸门静、动力性能的变化。为了研究不同锈蚀部位及不同锈蚀程度对钢闸门构件静动力性能的影响,在实际锈蚀模型的基础上,分别模拟了各构件的不同锈蚀深度。通过对比各锈蚀状态及工况下的闸门静动力计算结果表明,锈蚀对闸门强度的影响较大,对刚度的影响较小,对闸门自振频率及振型的影响也相对较小。通过总结分析锈蚀对闸门应力和变形的影响,利用应力系数法,建立各失效模式的极限状态方程,并用JC法计算出闸门的可靠指标,利用其可靠指标对该闸门的工作性态进行安全评估。将计算的评估结果与实际安全鉴定评价结果对比,验证了结果的合理性。同时也验证了利用可靠度理论对锈蚀的在役水工钢闸门进行工作性态评估的可行性和准确性,也为水工结构工作性态的安全评估提供了新的途径。
陈林[2]（2020）在《高水头平面闸门闭门失效与结构破坏机理研究》文中指出水工闸门是水利工程的“安全阀”,其安全运行关系整个水利枢纽的安全、可靠、有效。在实际工程中,有许多闸门在特殊水动力荷载作用下产生振动、闭门失效和结构破坏等。以往对高水头弧形工作闸门振动和运行可靠性问题,工程界很重视,开展了较系统的研究,近年来弧形工作闸门运行出现问题的事例较少。然而对高水头平面事故闸门的运行可靠性,工程界普遍重视不够,造成已建工程普遍存在高水头平面事故闸门闭门失效问题,严重危及工程安全。本文结合高水头平面闸门闭门失效与结构破坏的实际工程案例,开展理论分析、模型试验、数值计算、原型观测反馈分析研究,揭示了动水闭门失效机理、提出了闭门失效的防控措施,反演了闸门结构连续破坏过程、明确了闸门的破坏机理,提出了闸门失效孔口封堵方案。取得的主要研究成果提炼如下:（1）深入研究平面闸门动水闭门水力特性,建立了闸门爬振理论模型,揭示了动水闭门失效机理,提出了闭门失效的防控措施研究揭示了平面闸门在动水关闭过程中,上游水位、工作闸门开度对水流流态、面板及底主梁时均和脉动压强、闭门持住力的影响和变化规律。主横梁“开孔”会显着减小其上、下表面的压力差,即减小了闭门持住力,闭门持住力随开孔率增大而减小,当开孔率超过30%,开孔作用效果不明显。通过非线性动力学的几何方法建立了平面闸门爬振的理论模型,阐明了闸门无法闭门并伴随有爬行振动这一工程问题的发生机制,并对影响爬振的因素进行了试验验证,表明,支承摩阻系数是影响闸门爬振的主要因素之一,滑块材质也会改变闸门振动特性。提出了从利于闸门落门的角度考虑,减小支承结构摩阻系数、降低上游水位和工作门开度、增加闸门配重。从减少闸门爬振角度考量,适当增加配重、调整运行工作参数、增加滚轮或滑块直径、选用摩擦系数小的支承结构、增加卷扬式启闭机钢丝绳伸长模量/采用液压式启闭机、保证止水良好、闸底流态优化等闭门失效防控措施。（2）建立了闸门单节以及整体结构连续破坏、溃决失效的数值反馈推演模型通过数值计算明确了平面闸门主横梁主导与焊缝主导两种结构破坏形式。不考虑焊缝失效的情况下,通过研究不同开孔孔型主横梁在超载水压力与地震荷载情景下的弹塑性极限承载力及塑性区扩展过程,主横梁将发生跨中的弯曲极限破坏模式或边跨的剪切破坏模式,而不会发生整体失稳。闸门单节连续破坏过程为:边跨腰孔左下角产生塑性区→边跨腰孔右侧形成塑性区→边跨腰孔截面上、下侧出现塑性区→塑性区贯通→腹板断裂→可动机构→后翼缘断裂→焊缝撕裂→面板撕裂→Π形梁跨中断裂→边柱被拽出闸门槽。在考虑焊缝失效的情况下,闸门单节结构连续破坏、溃决过程如下:焊缝失效→主横梁前翼缘与面板脱开→面板瞬间撕裂→主横梁前翼缘断裂→Π型梁后翼缘断裂→主横梁腹板断裂→半跨扭断→边柱被拽出闸门槽→闸门溃决失效。通过某工程溃决失效闸门现场残骸对比分析,佐证了本文提出的数值反馈推演模型结构的合理性,判定该闸门事故的失效机制为焊点起裂、面板撕裂致梁系结构转变、自下而上分节失效的焊缝主导型结构破坏机制。通过追踪焊缝群的连续脱落,闸门整体灾变过程为:底节焊缝脱落→底节面板由一侧向中部撕开→底节主横梁跨中断裂→底节边柱扭转带动下中节左右侧主横梁跨中断裂→上中节右侧1/4处面板撕裂→上中节横梁断裂→顶节由于面板强大水压力的拉拽导致横梁扭曲变形→顶节脱出闸门槽。（3）闸门结构失效的其他影响因素反演分析通气孔异常过流及闸门节间缝隙射流引起的附加水动力荷载是造成闸门结构破坏的次因,主焊缝焊高不够、脱焊、焊接质量太差所造成的闸门面板与梁系脱开是连续溃决破坏的主因。（4）闸门失效孔口封堵方案研究相同水位下,拍门力由大到小排序为拍门（门中门）≈浮体门>米字梁球体门≈裹胶皮球体门>人字门。根据试验与现场实践,为了系统解决拍门撞击力过大的问题,可以采用人字形拍门或者利用比重小的复合材料制作拍门,对于不同水位,采用球壳或者箱型梁平板闸门,中间可以做成空腹的技术改造,新型浮箱式拍门封堵操作步骤为:拍门设计与模型试验→拍门入水→拍门到达指定位置→拍门注水排气并完成封堵→拍门封堵后止水密闭性检查→排气孔关闭→洞内损坏部位修补及永久堵块施工。
兰佳欣[3]（2020）在《压杆布置对弧形闸门的静动力特性影响分析》文中指出随着水利事业的发展,工程中对闸门的安全性与实用性要求越来越高,一些大规模闸门的稳定性受到了更多学者的关注。弧形闸门因其结构轻巧、运行方便且操作简捷而广泛应用于水工建筑物中。但由于闸门在运行过程中往往存在着振动现象,极易引起结构动力失稳而破坏。为了减少弧形闸门的共振破坏,弧形闸门的优化设计及其静动力稳定分析成为了闸门结构研究要点。本文主要对两种型式下的弧形闸门的静动力特性做出了研究。首先介绍了近年来国内外关于弧形闸门优化设计以及弧形闸门振动的研究进程,分析了引起闸门动力失稳的原因,说明了本文即将开展的闸门静动力特性分析的思路和方法。简要地阐述了有限元数值分析方法的基本概念和分析步骤,介绍了本文计算分析中涉及的ANSYS应用特点,针对静力分析中采用的板、梁和杆空间单元和动力分析中设计的模态分析、谐响应分析理论做出了详细介绍。传统的弧形钢闸门通过主框架合理布置来提升闸门整体刚度,考虑到支臂作为主要受力构件且在闸门失稳中承担主要责任,从改良设计与布置上得到了很大改善,其中,树状柱支臂在整个弧形闸门结构中的应用可以使每个构件的受力情况得到改善,支臂结构的计算长度系数大幅度降低,同时能够减少材料的使用,相对于传统二支臂、三支臂及多支臂结构更加安全合理。本文在沿用此种支臂形式前提下,提出通过在树状柱支臂和纵梁翼缘张均匀布置压杆以提高闸门整体刚度,进而提升闸门自振频率,降低闸门在低阶频率下的响应值,达到提升闸门结构的静动力稳定性的目的。针对弧形闸门的运行方式和受力变形特点,首先对文中应用有限元数值模拟方法所需要的理论知识进行了简要介绍,对两种型式弧形闸门进行了静力分析、模态分析及谐响应分析。在静力分析下,计算了闸门的受力变形响应,具体包括静水压力下面板、横纵梁和支臂相应的应力和位移;并对两种型式闸门进行了弹塑性力学分析,结果表明压杆布置闸门刚度与极限承载能力得到了很大的提升;对闸门在无水关闭情况下模态分析时,获取了两种型式闸门的振动频率及相应振型;还对闸门进行了简谐荷载作用下的响应分析,分析结果验证了压杆的布置的有效性,尺寸设计满足规范,闸门整体刚度提升,闸门的应力和位移在静水荷载作用下有大幅度降低,闸门自振频率有所增大,简谐荷载作用下的响应值有所减少。
仵凡[4]（2020）在《平面钢闸门的地震动水压力研究》文中研究表明平面钢闸门作为高坝大库的控制“咽喉”,能够实时调节过流流量,抑制电力系统的波动,在高坝大库中有着不可替代的作用。而中国大部分的高坝大库都地处西南地区,该地区地震发生频率高、力度大、破坏性强,强烈地震会造成平面钢闸门不正常运行,甚至导致失事。在整个地震过程中,平面钢闸门迎水面承受水体产生的地震动水压力,并随地震波的波动而改变,不断地影响着平面钢闸门的动力稳定性。目前平面钢闸门地震动水压力的计算依照SL74-2019《水利水电工程钢闸门设计规范》,采用拟静力法和动力法两种方法,计算时忽略了结构的弹性变形,得到的地震动水压力使设计偏于安全;此外,水体-平面钢闸门在地震作用下的数值模型需要进行双向流固耦合瞬态分析,较为复杂,但是以往多数模型简单地以附加质量力的形式来考虑动水压力,或者以单向流固耦合模型来模拟,还有采用拟静力法或反应谱法的求解方法,这些方法都不能反映平面钢闸门在地震响应时随时间变化的过程,忽略了整个地震的时间效应。为此,本文从理论推导和数值分析两方面入手。先结合地震动水压力的基本理论,推导出动水压力的时域表达式;然后建立水体-平面钢闸门双向耦合瞬态模型,通过动力时程法求解得到闸门迎水面地震动水压力的分布规律、最大位置等,并对影响地震动水压力的因素进行研究。本文的研究内容及主要成果如下:（1）将平面钢闸门考虑为弹性体,建立水体-平面钢闸门在地震作用下的水弹性耦合模型,以模态振型函数k?（y）和广义坐标kY（t）的线性函数结合来表达闸门的位移;对所建模型中的流体运动方程、边界条件以及约束条件进行拉普拉斯变换,并根据分离变量法,求解流体运动方程,得到随时间变化的地震动水压力时域表达式。（2）根据有限元分析理论,以Transient Structural作为结构域求解器,以CFX作为流体域求解器,将具有数据交流功能的System Coupling作为结构域与流体域的数据传输通道,建立起水体-结构在地震作用下的双向耦合模型;并以经典的重力坝为例,对水坝模型在地震作用下的动力响应过程进行了双向流固耦合的瞬态求解,并将求解的静水压力与地震动水压力结果分别与规范公式计算的静水压力结果、试验得到的地震动水压力结果进行比较,验证了本文建立的双向流固耦合数值模型的正确性。（3）基于水体-结构双向耦合模型瞬态设置,通过动力时程法求解水体-平面钢闸门双向耦合模型,得到平面钢闸门迎水面的地震动水压力分布,结果表明:动水压力分布曲线由两段抛物线组成,呈先增大后减小的分布规律。（4）结合水体-平面钢闸门双向耦合模型,探究不同因素变化对于地震动水压力分布规律的影响。通过改变水位高度（7.2m、7.5m、7.8m、8.2m、8.5m）,发现:五种高度对应的动水压力分布曲线基本一致,控制点的水位高度增大时,相应动水压力也随之增大;通过改变平面钢闸门的刚度（5×106N/m、10×106N/m、15×106N/m、20×106N/m、25×106N/m）,发现:五种刚度对应的动水压力分布曲线基本重合,随着刚度的增大,五种刚度对应的动水压力也在增大;天津波、EI＿CENTRO波、迁安波作用下的动水压力数值较为接近,在整体分布趋势上也基本相同,而兰州波对应的动水压力在数值上则与这三种波的动水压力有较大的差别,最大达到36%;不同峰值加速度的EI波对应的动水压力分布曲线基本重合,数值相差较小。
姚天雯[5]（2019）在《斜撑式液压钢坝闸门静动力特性研究》文中研究指明闸门作为水工建筑物孔口泄流的控制设施,在水利工程中发挥了重要作用,其中斜撑式液压钢坝闸门底轴尺寸相对较小、支撑稳定,门后无中墩,具有行洪能力强、节约土建成本等优点,因而在城市景观闸门中具有广泛的应用前景。由于该类型闸门在工程实际中运用时间相对较短,其工作特性的研究尚不完善,因此,对斜撑式液压钢坝闸门进行结构静动力特性分析具有重要意义。本文以某斜撑式液压钢坝闸门为研究对象,基于薄板有限元理论、耦联振动理论、附加质量算法等,采用三维有限元法对斜撑式液压钢坝闸门的静动力特性进行分析研究,主要研究内容如下:（1）基于结构力学的方法,分析斜撑式液压钢坝闸门在平衡状态下的受力特点及各外力和对应力臂的计算公式;根据闸门的不同运行状态,选取不同工况下钢坝闸门的泄流能力计算的参考公式。（2）研究钢坝闸门有限元计算的基本理论,包括静力学中薄板理论所遵循的基本假设、基本方程和求解方法;动力学模态分析中干模态涉及的运动方程,流固耦合中遵循的耦联振动方程及简化附加质量法的计算原理及求解方法,为后续有限元模型的建立及求解奠定基础。（3）基于三维有限元法对斜撑式液压钢坝闸门进行了静力计算,研究分析闸门各构件应力、位移对水头高度的敏感性,及以超水位方式确定的闸门超载安全度;在基于同一超载安全度下,提出改善连接板处应力较大状况的措施,并采用单因素分析法绘制闸门主要构件尺寸的应力影响曲线,从总用钢量最小出发,对闸门进行尺寸优选。结果表明闸门的原始结构布置及尺寸设计合理,满足规范要求,根据水头确定的闸门超载安全度为1.35,同一超载安全度下,钢坝闸门构件尺寸优选后仍满足静力要求。（4）采用模态分析法研究闸门在无水、有水状态下的振动特性及其影响因素,对比流体建模法和简化附加质量法两种计算方法下钢坝闸门的流固耦合振动特性的计算结果,基于流体建模法,研究水头高度和闸门撑起角度对钢坝闸门流固耦合振动特性的影响,最后对优选尺寸后的闸门进行动力验算。结果表明,闸门原始尺寸下满足动力安全要求,无水状况下随着钢坝闸门撑起角度的减小,闸门自振频率有所增大,流固耦合作用使闸门各阶频率降低;简化附加质量法与流体建模法得到的流固作用对闸门自振特性的影响规律一致,两者的相对误差随着水头的升高而增大;随着水头的增高,闸门撑起角度的减小,流固耦合作用对闸门的振动特性的影响增大;钢坝闸门尺寸优选后仍符合动力安全要求。本文针对斜撑式液压钢坝闸门进行静动力特性研究,并对钢坝闸门构件尺寸进行优选。本文的研究方法和结论验证了斜撑式液压钢坝闸门结构设计的合理性,提出了主要构件尺寸的优选建议,能够为同类钢坝闸门的结构设计和运行管理提供参考,具有重要工程意义和应用价值。
陈扬[6]（2019）在《平面钢闸门流固耦合振动特性及稳定性研究》文中研究表明水是生命之源,生态之基,生产之要。水利工程是我国的重要基础设施,随着国内外高坝水库的建设与发展,作为水利水电工程泄水建筑物调节咽喉的水工钢闸门正向着高水头、大孔口、大泄量的大型化和轻型化方向发展,其安全灵活地运行决定着整个枢纽工程和下游人民生命财产的安全。闸门是水工建筑物的重要组成部分之一,它是关闭孔口及调节孔口开度的活动结构,按照实际需要用以挡水、调节上下游水位和过闸流量。在水利工程中,闸门振动问题长久以来一直难以得到较好的解决。水工闸门的振动是绝大多数水工建筑物破坏的根本原因,由于其结构和工作条件的复杂性,使得其在工程运行中存在着诸多安全稳定性问题。本文根据实际工程中存在的问题,结合山东省临沂市临沭县凌山头水库溢洪闸工程,研究平面钢闸门在流固耦合作用下的自振特性和水流脉动荷载作用效果,研究方法采用理论分析和数值模拟相结合。主要研究内容如下:（1）根据有限元理论,采用有限元数值计算的方法对该闸门的动力特性进行计算研究,建立基本的运动方程,计算流场内的动压力以及流体与结构接触面上的动压力。同时对闸门结构进行离散化,有有限元法解算结构的特征值及特征向量,即闸门结构的自振频率和振型。（2）利用有限元分析软件ANSYS建立闸门与水体耦合的有限元模型,根据软件的计算分析闸门结构在有水和无水状态下,不同开度状态下的自振特性和振型,分析闸门在不同开度下自振特性的规律。同时模拟闸门受到水流冲击力时其门体特征发生的一系列变化,并得出相应结论。结果表明,随着闸门开启程度的不断增大,即闸门迎水面水位不断降低,闸门的各阶自振频率均随之增大,各阶振型也随之变化。闸门受水体冲击下的影响时,闸门的应力变化规律、弹性应变变化规律、总应变变化规律大致相似。（3）根据平面钢闸门振动特性,并总结前人研究经验,提出一系列防振措施与稳定性优化方案。根据工程实例,合理布置闸门结构减振器,从而避免或减轻因危害性振动而产生的闸门破坏。本文通过理论分析与有限元数值模拟,对比分析,提出了相应的优化方案,以提高水工闸门运行中的稳定性,供实际工程参考,以便设计出危害性振动较小的闸门。
张泽[7]（2018）在《大石峡放空排沙洞事故闸门流激振动特性及水力学研究》文中提出放空排沙洞平板事故闸门在动水中落门时的流固耦合特性是异常复杂的,闸后水流流态在闭门过程中由满流流态逐渐过渡到明流流态。不适当的支承结构布置、不合理的底缘体型以及不利的水流条件均会影响闸门的正常工作,并会使门体发生剧烈振动,甚至产生肉眼可见的爬行振动现象,危及事故闸门的安全运行。形成爬振现象的因素主要有摩擦力和水流的脉动压力,但尚未完全定论。闸门在下落过程中,高水头下水流作用于闸门上也会造成巨大的下吸力增大闭门持住力,若超出启闭机容量可能引发事故。本文以大石峡水利枢纽工程放空排沙洞平板事故闸门作为研究对象,通过模型试验和数值模拟结合的方式研究了闸门在闭门过程中的水力特性,该工程具备国内外罕见的高水头特点。主要成果如下:（1）由于试验场地限制,引入了一种崭新的试验供水装置布置方式。利用一个无压水箱和一个有压水箱联动进行试验模型的供水。使用了一种较为新颖的试验操作方式,为后续试验的顺利进行打下了基础。（2）基于大石峡水利枢纽工程放空排沙洞事故闸门动水落门水力学试验,研究了事故闸门在闭门过程中的水流流态、不同工作参数下的闭门持住力特性,分析了不同运行工况对于闭门力的影响。并对闭门持住力过大的闸门体型进行了优化以降低其最大值保证启闭机的安全运行。结果表明:闸门在落门过程中闭门持住力最大值随着上游水位的升高以及下游工作门开度的增大而增大,并且与闭门速度、通气孔开孔面积无明显相关性。对闸门底主横梁进行开孔有利于降低最大闭门持住力。（3）以闭门持住力的脉动特性来衡量闸门振动,结合EMD方法,依托大石峡放空排沙洞事故闸门模型探究了不同上游水位、不同下游工作门开度、不同落门速度、不同通气孔开孔面积下的闸门振动特性。结果表明:上游水头越低、下游工作门开度越小、落门速度越低,以及底主横梁开孔都有利于减小事故门在落门过程中受水流脉动引发的振动。（4）利用ANSYS建立事故闸门有限元模型,进行了刚度和强度校核并对自振特性进行了分析。结果表明:事故闸门的刚度和强度均满足安全要求。事故闸门干湿模态与水流脉动主频相差较大,表明事故闸门发生共振的可能性较小。
梁超[8]（2017）在《高坝泄流诱发结构和场地振动机理和减振方法研究》文中进行了进一步梳理随着我国水利枢纽建设的蓬勃发展,一大批高坝或超高坝投入运行或开始筹建,这些工程的共同特点是“水头高、流量大、泄洪功率大、河谷狭窄、地质条件复杂”,这使得泄洪诱发的振动问题非常突出。传统的研究主要考虑水工结构自身的振动安全,随着越来越多的大型水利水电枢纽投入运行,高坝泄洪诱发的地基和周边场地振动及其环境影响逐渐引起了工程界的重视。高坝泄流诱发结构和场地振动属于同一个不可分割的物理过程,即在水流荷载激励下,水工结构首先发生振动,然后振动经由地基传递至周边场地。在“水流荷载-水工结构-地基-周边场地”的耦合动力体系中,水流荷载激励下的水工结构振动是地基和场地振动的直接振源,而影响工业生产、居民人身安全和日常生活的场地振动则是上述耦合体系的动力响应。本文主要从高坝泄洪诱发的结构和场地振动两个方面入手,对其振动机理和减振措施进行了研究。首先归纳整理了国内外对于泄洪诱发结构和场地振动的研究进展,其次针对结构和场地振动分别涉及到的振动和波动问题介绍了目前常用的理论分析和模型试验方法。然后,重点研究了高坝泄流诱发非经典阻尼水工结构的振动特性及减振措施,高坝泄洪诱发坝体附属结构的“伴生”振动机理,基于乌东德拱坝水弹性模型试验提出了减振调度优化运行方案,并进行了高坝泄流诱发场地振动的结构放大特性与减振研究。取得以下研究成果:（1）高坝泄流诱发结构振动响应特性及减振研究。以多点激励结构动力方程为基础,由于阻尼矩阵的非正交性,利用复模态分解方法对动力方程进行解耦,然后在考虑耦合阻尼项的条件下,重新推导了传统的复多点反应谱方法（CMSRS）。改进的CMSRS方法对于不同空间位置荷载激励和不同结构响应模态之间相互影响的考虑更加全面,能够更加准确地计算具有复杂阻尼条件的水工结构动力响应,进而利用所提出的方法研究了耦合阻尼器的减振效果。（2）高坝泄洪诱发坝体附属结构的“伴生”振动机理研究。首先基于原型观测数据分析了泄洪过程中锦屏拱坝闸门振动随开度增加而减小的特殊现象。基于传统的被动吸振器理论和相关结构的干/湿模态数值分析,考虑更加复杂的荷载和阻尼条件,并将研究对象由传统的主体结构转化为附属结构,提出了一种简化的理论模型以分析主体结构上附属结构的动力响应。分析表明锦屏表孔闸门振动是由中孔闸门振动而产生的伴生振动,并解释了表孔闸门振动随开度增加而减小的原因。（3）高坝泄流诱发场地振动特性及调控减振研究。根据水力学及结构动力学相似条件,依据乌东德拱坝及水垫塘实际体型,设计并建造了水弹性模型,基于模型试验结果研究了表中孔敞泄和表孔局开泄洪的调度方式对水垫塘底部基岩和边坡振动的影响。综合试验结果,针对不同坝身泄流量范围,提出了泄流运行减振优化调度方案。（4）高坝泄流诱发场地振动的结构放大特性与减振研究。首先理论分析了场地振动的窄频带特点,并根据实测数据对理论分析进行了验证。然后应用基础隔振衰减结构的动力响应,由于场地振动的窄频带特点,不必考虑低频共振问题,有利于简化隔振器的设计。同时考虑隔振体系的非线性性质,通过改进的概率分析方法,对其进行了动力响应分析,并利用数值模型验证了所提出的改进方法。总之,高坝泄洪诱发的水工结构和地基场地振动是同一物理过程的不同阶段,地基和场地振动总是以水工结构振动为直接振源,对于场地振动的产生机理和减振方法的研究离不开对结构振动的深入分析,无论对水工结构还是周边场地进行振动衰减,都可以有效地衰减甚至避免不利的环境振动。本文所研究的水工结构和场地振动机理和减振措施,可以为泄洪振动问题的进一步研究和减振方法的合理选择提供参考和依据,具有较强的现实意义。
王正中,张雪才,刘计良[9]（2017）在《大型水工钢闸门的研究进展及发展趋势》文中认为随着国内外高坝大库的建设与发展,作为水利水电工程泄水建筑物调节咽喉的水工钢闸门正向着高水头、大孔口、大泄量的大型化和轻型化方向发展,其安全灵活地运行决定着整个枢纽工程和下游人民生命财产的安全。在全面分析国内外水工钢闸门研究进展及取得成果的基础上,指出了有待研究的主要问题及今后的发展方向。大型水工钢闸门研究中主要围绕:典型工况下大型弧门空间框架结构的合理布置,基于空间结构体系可靠度的结构优化设计方法,大型钢闸门的深梁、厚板、大刚度框架结构计算理论与方法,流激振动作用下弧门空间框架动力稳定及振动控制,严寒环境下钢闸门低温低周疲劳破坏机理,轻型稳定仿生树状水工钢闸门的结构创新,生态景观特型钢闸门结构及其水力特性优化,全生命周期的水工钢闸门安全诊断与智能监测,超强钢材料及新胶焊连接等关键科技问题开展研究。
徐超[10]（2017）在《大型管桁式表孔弧形钢闸门树状支臂优化研究》文中研究指明弧形钢闸门是水利水电工程中最普遍的闸门型式之一,因其流线型弧面及无门槽结构水流流态好、泄流能力强,加之长力臂旋转开启启闭省力、运转灵活可靠等突出优点,表孔弧形钢闸门在高坝大库建设中作为首选的结构形式;随着我国生态水利及江河湖泊治理工程的快速发展,低水头弧形钢闸门在大型表孔拦河闸及通航工程中应用也非常广泛,由于管桁式表孔钢闸门施工方便、整体刚度大、承载能力高、稳定性好的特点正好满足了表孔弧门设计中自重轻、稳定好的这一特殊要求,并且圆管截面流体动力特性好、受力对称、不易积水锈蚀受到业界的普遍推崇,而树状支臂新型弧门结构形式支撑面积大,基于此本文集中这两种结构的优点提出了一种大型管桁式空间树状支臂弧门结构新形式,探明这种新型弧门设计理论与优化设计方法极为必要。本文针对树状柱结构某杆件的失稳对结构整体稳定性能的影响、结构稳定性能对树状结构找形方面的影响,以及管桁式弧门树状支臂的最优结构布置等问题进行了数值计算和优化分析。主要研究内容如下:（1）从荷载-挠曲位移法和能量法研究了多杆件结构失稳判定准则,探究了树状结构分支与主干同时失稳的判别方法。（2）对均布荷载作用下的二分叉树状柱结构和多级分支树状柱结构的整体稳定性能进行有限元分析,讨论分析树状结构形态布置问题,基于逆吊递推找形法使结构合理受力的同时对树状结构进行考虑稳定性的形态布局优化研究,为空间树状结构找形提出建议。（3）对大跨度管桁式表孔弧形钢闸门空间树状支臂结构进行了考虑稳定性的参数布置优化分析,进一步对该空间树状支臂弧门的动力特性进行了研究,为这一新型弧门结构的应用提供理论基础。（4）将树状柱结构应用于大跨度平开弧形钢闸门结构,基于ISIGHT多学科参数优化平台对树状支臂平开弧门的结构布置进行研究,并对最优布置平开弧门结构的动力特性进行分析,以期为这种同时满足挡水与通航要求的弧形结构形式提供新的参考。
二、水工弧形闸门试验模态分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水工弧形闸门试验模态分析（论文提纲范文）
（1）基于可靠度的在役水工钢闸门锈蚀后工作性态评估研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 钢闸门腐蚀机理及性能退化研究 |
| 1.3.2 锈蚀检测和锈蚀影响数值模拟 |
| 1.3.3 钢闸门的荷载作用及统计特性研究 |
| 1.3.4 钢闸门的可靠度分析研究 |
| 1.3.5 钢闸门结构的维护与加固研究 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 结构可靠度与随机变量的统计分析 |
| 2.1 结构可靠度基本理论 |
| 2.1.1 结构可靠度概述 |
| 2.1.2 功能函数与极限状态 |
| 2.1.3 结构失效概率与可靠指标 |
| 2.2 可靠度的计算方法 |
| 2.2.1 一次二阶矩法 |
| 2.2.2 JC法 |
| 2.2.3 蒙特卡罗法 |
| 2.3 随机变量统计分析 |
| 2.3.1 统计分析计算方法 |
| 2.3.2 分布类型检验 |
| 2.3.3 结构抗力统计分析 |
| 2.3.4 金属锈蚀程度的统计分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 钢闸门锈蚀机理及锈蚀检测方法 |
| 3.1 金属腐蚀概述 |
| 3.2 水工钢闸门的腐蚀机理和影响因素 |
| 3.2.1 钢闸门腐蚀机理 |
| 3.2.2 影响钢闸门腐蚀的主要因素 |
| 3.3 锈蚀状况检测 |
| 3.3.1 锈蚀程度等级 |
| 3.3.2 钢闸门锈蚀状况检查 |
| 3.3.3 锈蚀检测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 锈蚀对钢闸门静力性能的影响分析 |
| 4.1 钢闸门锈蚀现场检测 |
| 4.1.1 工程概况 |
| 4.1.2 弧形钢闸门锈蚀状况检查 |
| 4.1.3 弧形钢闸门锈蚀检测 |
| 4.2 弧形钢闸门有限元模型 |
| 4.2.1 有限元法简介 |
| 4.2.2 弧形钢闸门模型建立 |
| 4.2.3 工况、荷载及约束条件 |
| 4.2.4 弧形钢闸门锈蚀模拟 |
| 4.3 考虑不同锈蚀程度的弧形钢闸门静力性能分析 |
| 4.3.1 刚度、强度评判标准 |
| 4.3.2 弧形钢闸门锈蚀前的静力性能分析 |
| 4.3.3 弧形钢闸门锈蚀后的静力性能分析 |
| 4.3.4 锈蚀深度对弧形钢闸门静力性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 锈蚀对钢闸门动力性能的影响分析 |
| 5.1 结构动力性能基本理论 |
| 5.2 弧形闸门锈蚀前的动力性能分析 |
| 5.2.1 弧形钢闸门动力分析模型 |
| 5.2.2 弧形钢闸门锈蚀前的动力性能计算结果 |
| 5.2.3 弧形钢闸门锈蚀前的动力性能结果分析 |
| 5.3 弧形钢闸门锈蚀后的动力性能分析 |
| 5.3.1 弧形钢闸门锈蚀后的动力性能计算结果 |
| 5.3.2 弧形钢闸门锈蚀后的动力性能结果分析 |
| 5.4 锈蚀深度对弧形钢闸门动力性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 在役水工钢闸门锈蚀后的可靠度评估 |
| 6.1 随机变量统计分析 |
| 6.2 分析模式的选取 |
| 6.3 钢闸门强度可靠度分析 |
| 6.3.1 主梁可靠度分析 |
| 6.3.2 面板可靠度分析 |
| 6.3.3 支臂可靠度分析 |
| 6.4 钢闸门支臂稳定可靠度分析 |
| 6.4.1 支臂稳定应力计算 |
| 6.4.2 支臂稳定可靠度计算 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）高水头平面闸门闭门失效与结构破坏机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 闸门事故发生原因及破坏型式 |
| 1.2.2 闸门水力特性研究进展 |
| 1.2.3 平面闸门振动特性研究进展 |
| 1.2.4 闸门结构承载特性研究进展 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线及创新点 |
| 第2章 平面闸门运行失效典型案例分析 |
| 2.1 平面闸门动水闭门失效 |
| 2.1.1 水电站进水口事故闸门闭门失效 |
| 2.1.2 泄洪平面事故闸门闭门失效与爬行振动 |
| 2.2 某工程平面闸门结构失效 |
| 2.2.1 工程概况 |
| 2.2.2 事故节点 |
| 2.2.3 断口及残骸 |
| 2.2.4 冲坑形态 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 平面闸门动水闭门失效及爬振机理研究 |
| 3.1 闸门动水闭门水力特性模型试验研究 |
| 3.1.1 脉动压强和闭门持住力分析 |
| 3.1.2 主横梁开孔减载的水力特性改善效果研究 |
| 3.2 平面闸门动水闭门爬振机制研究 |
| 3.2.1 闸门闭门爬振理论模型 |
| 3.2.2 闸门闭门爬振过程反演 |
| 3.3 闸门闭门爬振防控措施研究 |
| 3.3.1 闸门爬振影响因素的试验研究 |
| 3.3.2 闸门爬振防控工程措施 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 平面闸门结构破坏机制与反馈推演分析研究 |
| 4.1 平面闸门主横梁主导型破坏机制研究 |
| 4.1.1 主横梁开孔的强度弱化效应 |
| 4.1.2 主横梁超载破坏 |
| 4.1.3 主横梁屈曲破坏 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 平面闸门焊缝主导型破坏机制研究 |
| 4.2.1 平面闸门焊缝应力分布特性 |
| 4.2.2 单节溃决失效准静态数值模拟 |
| 4.2.3 整体溃决失效推演模型 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 基于闸门残骸的破坏全过程反演分析 |
| 4.3.1 残骸拼接 |
| 4.3.2 连续溃决过程 |
| 4.3.3 溃决过程关键节点判定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 闸门结构失效的其他影响因子反演分析 |
| 5.1 通气孔射流动水压力 |
| 5.1.1 物理模型试验 |
| 5.1.2 模型试验结果 |
| 5.2 节间焊缝射流动水压力 |
| 5.2.1 物理模型试验 |
| 5.2.2 闸门动响应评估 |
| 5.2.3 节间射流数值模拟分析 |
| 5.3 脉压荷载影响分析 |
| 5.4 基于廊道冲坑形态的破坏过程反演分析 |
| 5.4.1 冲坑形成机制的物模试验 |
| 5.4.2 基于冲坑的闸门破坏模式判定 |
| 5.4.3 冲坑对坝体结构的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 闸门失效孔口封堵方案研究 |
| 6.1 孔口拍门撞击力研究 |
| 6.2 孔口封堵拍门方案物理模型试验 |
| 6.2.1 物模模型试验设计 |
| 6.2.2 不同拍门形式下拍门力特性 |
| 6.3 拍门方案的实施 |
| 6.3.1 浮箱式拍门及其实施过程 |
| 6.3.2 其他类型拍门建议 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表的论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（3）压杆布置对弧形闸门的静动力特性影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 弧形闸门结构计算与优化 |
| 1.2.2 弧形闸门动力特性 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 2 弧形闸门三维有限元分析理论与方法 |
| 2.1 有限元法简介 |
| 2.2 静力分析下的单元简介 |
| 2.2.1 薄板单元简介 |
| 2.2.2 梁单元简介 |
| 2.3 闸门自振特性分析理论 |
| 2.4 闸门谐响应分析理论 |
| 3 弧形闸门三维有限元建模 |
| 3.1 闸门的建模过程 |
| 3.2 闸门的单元选择 |
| 3.3 闸门的材料属性 |
| 3.4 闸门的约束和加载 |
| 4 弧形闸门静力有限元分析 |
| 4.1 强度和刚度判别准则 |
| 4.1.1 强度判别准则 |
| 4.1.2 刚度判别准则 |
| 4.2 弧形闸门的变形对比分析 |
| 4.3 弧形闸门的受力对比分析 |
| 4.4 弧形闸门的弹性临界荷载 |
| 4.5 弧形闸门的弹塑性极限荷载 |
| 5 弧形闸门动力有限元分析 |
| 5.1 动力有限元分析的基本步骤 |
| 5.2 弧形闸门自振特性分析 |
| 5.3 弧形闸门谐响应分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）平面钢闸门的地震动水压力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水中结构的流固耦合现状 |
| 1.2.2 坝体地震动水压力研究现状 |
| 1.2.3 水工钢闸门地震动水压力研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 研究思路与内容 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 第二章 基本理论与方法 |
| 2.1 流固耦合基本理论 |
| 2.1.1 流固耦合分类 |
| 2.1.2 流固耦合数值分析方法 |
| 2.2 地震动水压力的计算方法 |
| 2.2.1 拟静力法 |
| 2.2.2 动力法 |
| 2.3 地震动基本理论 |
| 2.3.1 地震动计算方法 |
| 2.3.2 地震动输入相关理论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 平面钢闸门地震动水压力的时域表达式 |
| 3.1 拉普拉斯变换的基本理论 |
| 3.1.1 拉普拉斯变换 |
| 3.1.2 拉普拉斯变换存在定理 |
| 3.1.3 拉普拉斯变换基本性质表 |
| 3.1.4 拉普拉斯逆变换 |
| 3.2 地震动水压力的时域表达式 |
| 3.2.1 基本运动方程 |
| 3.2.2 边界和初始条件 |
| 3.2.3 已知条件的拉普拉斯变换 |
| 3.2.4 动水压力的求解 |
| 3.2.5 结构的运动方程 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 地震作用下水体-结构双向耦合模型及验证 |
| 4.1 双向流固耦合模型控制方程 |
| 4.1.1 模型基本描述 |
| 4.1.2 模型控制方程 |
| 4.2 双向流固耦合模型基本设置 |
| 4.2.1 相关板块的介绍 |
| 4.2.2 相关板块的设置 |
| 4.3 经典水坝模型验证 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 平面钢闸门地震动水压力及影响因素研究 |
| 5.1 平面钢闸门地震动水压力 |
| 5.1.1 水体-平面钢闸门模型 |
| 5.1.2 数值求解设置 |
| 5.1.3 地震动水压力 |
| 5.2 水位高度的影响 |
| 5.3 平面钢闸门刚度的影响 |
| 5.4 地震波的影响 |
| 5.4.1 不同类型地震波的影响 |
| 5.4.2 EI波不同峰值加速度的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）斜撑式液压钢坝闸门静动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 现有景观闸门结构型式 |
| 1.1.2 斜撑式液压钢坝闸门门型 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 闸门过流能力 |
| 1.2.2 闸门结构计算及优化 |
| 1.2.3 闸门动力特性 |
| 1.3 本文主要研究内容和思路 |
| 2 斜撑式液压钢坝闸门的结构布置及泄流能力分析 |
| 2.1 斜撑式液压钢坝闸门结构布置及工作原理 |
| 2.2 斜撑式液压钢坝闸门受力分析 |
| 2.2.1 钢坝闸门整体平衡方程 |
| 2.2.2 门页受力分析 |
| 2.2.3 液压油缸出力分析 |
| 2.3 斜撑式液压钢坝闸门泄流能力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于有限元的闸门分析理论与方法 |
| 3.1 基本概念 |
| 3.2 ANSYS软件简介 |
| 3.3 静力学分析的薄板理论 |
| 3.4 动力分析 |
| 3.4.1 干模态分析方法 |
| 3.4.2 流固耦合振动分析方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 钢坝闸门静力特性分析 |
| 4.1 模型建立 |
| 4.1.1 钢坝闸门设计参数 |
| 4.1.2 模型建立及单元选择 |
| 4.1.3 材料属性及边界条件 |
| 4.2 钢坝闸门静力计算结果 |
| 4.2.1 整体应力位移分析 |
| 4.2.2 各构件应力位移分析 |
| 4.3 钢坝闸门安全度评价 |
| 4.3.1 闸门构件对水头高度的敏感性分析 |
| 4.3.2 超载安全度的确定 |
| 4.4 钢坝闸门尺寸优选 |
| 4.4.1 连接板应力改善 |
| 4.4.2 主要构件尺寸的影响分析 |
| 4.4.3 优选结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 钢坝闸门动力特性分析 |
| 5.1 无水情况下的自振特性分析 |
| 5.1.1 闸门正常角度下的自振特性 |
| 5.1.2 闸门撑起角度对自振特性的影响 |
| 5.2 考虑流固耦合作用下的自振特性 |
| 5.2.1 附加质量法 |
| 5.2.2 流固耦合模型 |
| 5.2.3 计算结果分析 |
| 5.3 流固耦合振动影响因素分析 |
| 5.3.1 水位对流固耦合自振特性的影响 |
| 5.3.2 角度对流固耦合自振特性的影响 |
| 5.4 钢坝闸门优选方案的动力验算 |
| 5.4.1 优选尺寸后闸门自振特性分析 |
| 5.4.2 方案对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）平面钢闸门流固耦合振动特性及稳定性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 前言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 闸门振动破坏实例 |
| 1.2.2 闸门流激振动研究现状 |
| 1.2.3 水工闸门振动激励机理研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.3.4 研究创新点 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.2 基本原理 |
| 2.2.1 流固耦合问题数值分析方法 |
| 2.2.2 流固耦合振动与平面闸门有限元分析 |
| 2.2.3 有限元法分析步骤 |
| 2.2.4 有限元法优点 |
| 2.2.5 影响因子 |
| 2.2.6 流固耦合基本原理 |
| 2.3 运动方程建立 |
| 2.3.1 流体动压力计算 |
| 2.3.2 流体—结构耦合面上的动压力计算 |
| 2.3.3 等效节点荷载 |
| 2.3.4 单元刚度矩阵 |
| 2.4 闸门流固耦合振动方程 |
| 2.5 特征值和特征向量求解方法 |
| 2.5.1 子空间迭代法 |
| 2.5.2 Lanczos 算法 |
| 2.6 平面钢闸门有限元分析 |
| 2.7 闸门流固耦合分析有限元模型 |
| 2.7.1 ANSYS数值模拟软件介绍 |
| 2.7.2 ANSYS软件特点 |
| 2.8 平面钢闸门有限元模型建立 |
| 2.8.1 闸门实体建模及其有限元模型 |
| 2.8.2 水体有限元模型 |
| 2.8.3 有限元模型模型物理参数 |
| 2.8.4 有限元模型离散化 |
| 2.8.5 边界条件及约束处理 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 平面钢闸门结构自振特性分析 |
| 3.1.1 干模态分析 |
| 3.1.2 流固耦合对平面钢闸门自振频率的影响(湿模态分析) |
| 3.1.3 闸门自重分析 |
| 3.2 平面钢闸门结构受水流脉动荷载计算结果及分析 |
| 3.2.1 闸门位移及应力分析 |
| 3.2.2 闸门应变分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 讨论 |
| 4.1 闸门防振措施 |
| 4.2 闸门稳定性优化方案 |
| 4.3 预期展望 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 归纳总结 |
| 6 参考文献 |
| 7 致谢 |
| 8 攻读学位期间发表论文情况 |
（7）大石峡放空排沙洞事故闸门流激振动特性及水力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 水力学特性研究方法进展 |
| 1.2.2 事故闸门动水闭门的水动力作用原理 |
| 1.2.3 事故闸门动水闭门振动特性研究进展以及破坏原因归纳 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 放空排沙洞事故闸门动水闭门水力学试验模型设计 |
| 2.1 大石峡水利枢纽放空排沙洞工程背景 |
| 2.2 水力学模型布置及试验装置布置 |
| 2.3 闭门持住力测试系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 放空排沙洞事故闸门动水闭门水力学试验研究 |
| 3.1 流态变化特征 |
| 3.2 闭门力测试结果与简要分析 |
| 3.2.1 闭门力过程线基本型式 |
| 3.2.2 上游水位对闭门持住力的影响 |
| 3.2.3 工作门开度对闭门持住力的影响 |
| 3.2.4 闭门速度对闭门持住力的影响 |
| 3.2.5 通气孔开孔对闭门持住力的影响 |
| 3.3 闸门底缘型式改动 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高水头事故闸门闭门持住力特性研究 |
| 4.1 非平稳随机过程的趋势项剔除 |
| 4.1.1 趋势项剔除方法 |
| 4.1.2 经验模态分解法(EMD) |
| 4.2 高水头事故闸门持住力特性分析 |
| 4.2.1 上游水位 |
| 4.2.2 下游弧形工作闸门开度 |
| 4.2.3 闭门速度 |
| 4.2.4 底主横梁开孔率 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高水头事故闸门有限元分析 |
| 5.1 高水头事故平面闸门静力分析 |
| 5.1.1 变形分析 |
| 5.1.2 应力分析 |
| 5.1.3 刚度、强度评判 |
| 5.2 高水头事故平面闸门自振特性及流固耦合效应分析 |
| 5.2.1 有压隧洞高水头平板闸门自振特性 |
| 5.2.2 事故闸门流激振动特性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）高坝泄流诱发结构和场地振动机理和减振方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 泄流诱发振动机理研究进展 |
| 1.2.2 高坝泄流诱发场地振动的振源 |
| 1.2.3 场地振动的传播 |
| 1.2.4 结构减振方法 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 高坝泄流诱发结构和场地振动分析的理论方法 |
| 2.1 结构振动响应的分析理论和方法 |
| 2.1.1 确定性分析方法 |
| 2.1.2 随机性分析方法 |
| 2.2 场地振动响应的分析理论和方法 |
| 2.2.1 波函数展开法 |
| 2.2.2 有限元方法 |
| 2.3 模型试验理论和方法 |
| 2.3.1 水跃区脉动压强相似性原理 |
| 2.3.2 缝隙中水流脉动压强的相似性原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高坝泄流诱发结构振动响应特性及减振研究 |
| 3.1 高坝泄流激励下结构动力响应分析的反应谱方法 |
| 3.2 水工结构耦合阻尼在振动基本方程中的表现形式 |
| 3.3 考虑耦合阻尼的复模态叠加法 |
| 3.4 高坝泄流激励下复杂阻尼体系的稳态均方响应 |
| 3.5 空间变异激励下耦合阻尼器的减振效果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高坝泄流诱发坝体附属结构的“伴生”振动机理研究 |
| 4.1 闸门群的“伴生”振动现象 |
| 4.1.1 原型观测工况 |
| 4.1.2 中孔闸门振动 |
| 4.1.3 表孔闸门群的“伴生”振动现象 |
| 4.1.4 “伴生”振动机理的初步解释 |
| 4.2 坝体附属结构“伴生”振动的理论分析 |
| 4.2.1 附属结构“伴生”振动的动力学模型 |
| 4.2.2 不考虑P2 荷载条件下动力学模型的参数敏感性分析 |
| 4.2.3 考虑P2 荷载条件下动力学模型的参数敏感性分析 |
| 4.3 相关结构的数值模型分析 |
| 4.4 不同开度条件下表孔闸门振动原因及机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高坝泄流诱发场地振动特性及调控减振研究 |
| 5.1 乌东德水电站工程概况 |
| 5.2 水弹性模型试验准备 |
| 5.2.1 相似条件 |
| 5.2.2 模拟范围选取 |
| 5.2.3 模型制作 |
| 5.2.4 测试系统 |
| 5.2.5 试验工况 |
| 5.3 高坝泄流诱发场地振动情况规律性分析 |
| 5.3.1 时域分析 |
| 5.3.2 频域分析 |
| 5.4 高坝泄流诱发场地振动调度减振方法研究 |
| 5.4.1 时域分析 |
| 5.4.2 频域分析 |
| 5.4.3 高拱坝泄流诱发场地振动减振调度优化方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 高坝泄流诱发场地振动的结构放大特性与减振研究 |
| 6.1 动力学减振设施在结构振动控制中的应用 |
| 6.2 向家坝水电站场地振动原型观测和理论分析 |
| 6.2.1 向家坝水电站场地振动原型观测 |
| 6.2.2 原型观测结果的理论分析 |
| 6.3 基底隔振在场地振动激励下的应用及动力响应分析 |
| 6.4 场地振动荷载下非线性隔振体系动力分析的状态空间分裂法 |
| 6.5 场地振动荷载下非线性隔振体系动力响应的概率解 |
| 6.6 数值算例 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（10）大型管桁式表孔弧形钢闸门树状支臂优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 新型钢闸门应用现状 |
| 1.2.2 树状结构应用现状 |
| 1.2.3 树状结构研究现状 |
| 1.3 本文研究工作 |
| 第二章 多杆件结构失稳判定准则的讨论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平衡的稳定性及其判定准则 |
| 2.3 树状结构杆件稳定性的判别 |
| 2.3.1 荷载-挠曲位移(P-?)曲线法 |
| 2.3.2 最小势能原理 |
| 2.3.3 有限元方法验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 一级树状结构失效机理及树型优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Y型钢管柱稳定分析模型 |
| 3.3 基于双重非线性分析的Y型钢管柱失效机理 |
| 3.3.1 Y型钢管径厚比η及选取 |
| 3.3.2 Y型钢管外径比β对结构稳定性影响 |
| 3.3.3 Y型钢管夹角α对结构稳定性影响 |
| 3.3.4 Y型钢管相对管径D/H对结构稳定性影响 |
| 3.3.5 支干外径比β和分支夹角α耦合对结构稳定性的影响 |
| 3.4 Y型钢管柱最优结构形式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多级树状结构稳定性分析及树型优化 |
| 4.1 逆吊递推找形法的特点 |
| 4.2 树状结构有限元模型 |
| 4.3 树状结构稳定性分析 |
| 4.3.1 钢管截面尺寸对结构稳定性的影响 |
| 4.3.2 结构形态布置对其稳定性的影响 |
| 4.3.3 树状柱结构材料布置优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 大型管桁式弧形钢闸门空间树状支臂优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大型弧形钢闸门空间树状支臂优化研究 |
| 5.2.1 空间树状支臂弧形钢闸门结构 |
| 5.2.2 空间树状支臂优化设计 |
| 5.2.2.1 优化数学模型 |
| 5.2.2.2 优化方案 |
| 5.2.2.3 优化算法 |
| 5.2.2.4 计算结果与讨论 |
| 5.3 空间树状支臂管桁式闸门动力特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 大型平开弧门树状支臂优化研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 平开弧门树状支臂结构 |
| 6.3 树状支臂优化设计 |
| 6.3.1 优化模型 |
| 6.3.2 优化方案 |
| 6.3.2.1 Isight集成ANSYS动态分析 |
| 6.3.2.2 参数试验 |
| 6.3.2.3 优化算法 |
| 6.4 结果分析与讨论 |
| 6.5 V型格构式支臂和树状支臂平开弧门动力特性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、水工弧形闸门试验模态分析（论文参考文献）
- [1]基于可靠度的在役水工钢闸门锈蚀后工作性态评估研究[D]. 朱振寰. 南昌大学, 2020(01)
- [2]高水头平面闸门闭门失效与结构破坏机理研究[D]. 陈林. 天津大学, 2020(01)
- [3]压杆布置对弧形闸门的静动力特性影响分析[D]. 兰佳欣. 东北农业大学, 2020(04)
- [4]平面钢闸门的地震动水压力研究[D]. 仵凡. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [5]斜撑式液压钢坝闸门静动力特性研究[D]. 姚天雯. 扬州大学, 2019(02)
- [6]平面钢闸门流固耦合振动特性及稳定性研究[D]. 陈扬. 山东农业大学, 2019(01)
- [7]大石峡放空排沙洞事故闸门流激振动特性及水力学研究[D]. 张泽. 天津大学, 2018(06)
- [8]高坝泄流诱发结构和场地振动机理和减振方法研究[D]. 梁超. 天津大学, 2017(06)
- [9]大型水工钢闸门的研究进展及发展趋势[J]. 王正中,张雪才,刘计良. 水力发电学报, 2017(10)
- [10]大型管桁式表孔弧形钢闸门树状支臂优化研究[D]. 徐超. 西北农林科技大学, 2017(01)