高水头大流量作用下反拱水垫塘拱圈底板局部破坏机理的研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-19页 |
| 1 绪论 | 第19-43页 |
| ·研究背景和意义 | 第19-20页 |
| ·反拱水垫塘的应用 | 第20-21页 |
| ·反拱水垫塘的研究进展 | 第21-28页 |
| ·水垫塘流态 | 第21-23页 |
| ·反拱底板的动力荷载 | 第23-26页 |
| ·拱圈底板的稳定性 | 第26-27页 |
| ·拱圈底板的体型 | 第27-28页 |
| ·紊流数值模拟研究 | 第28-42页 |
| ·模拟方法 | 第28-29页 |
| ·紊流数学模型 | 第29-35页 |
| ·数值计算方法 | 第35-40页 |
| ·自由表面处理 | 第40-41页 |
| ·水垫塘流场数值模拟 | 第41-42页 |
| ·存在的问题 | 第42页 |
| ·本文研究内容 | 第42-43页 |
| 2 模型设计与布置和量测设备 | 第43-55页 |
| ·模型设计与布置 | 第43-46页 |
| ·动力系统 | 第43页 |
| ·射流系统 | 第43页 |
| ·反拱水垫塘 | 第43-46页 |
| ·试验仪器与量测设备 | 第46-53页 |
| ·位移传感器 | 第46-47页 |
| ·压力传感器 | 第47-51页 |
| ·轴力传感器 | 第51-52页 |
| ·多功能监测系统 | 第52-53页 |
| ·采样参数 | 第53页 |
| ·研究条件以及水流工况 | 第53-55页 |
| ·坐标系的设定 | 第53-54页 |
| ·底板缝宽 | 第54页 |
| ·水流工况 | 第54-55页 |
| 3 反拱水垫塘流场的数值模拟 | 第55-102页 |
| ·控制方程及其离散方法 | 第55-56页 |
| ·控制方程 | 第55页 |
| ·控制方程的离散 | 第55-56页 |
| ·计算范围及网格处理 | 第56-58页 |
| ·计算范围 | 第56-57页 |
| ·计算工况 | 第57页 |
| ·网格划分法 | 第57-58页 |
| ·边界条件 | 第58-62页 |
| ·入水条件 | 第58-62页 |
| ·固壁边界 | 第62页 |
| ·出口边界 | 第62页 |
| ·自由水面 | 第62页 |
| ·计算模型的验证 | 第62-70页 |
| ·流速验证 | 第62-67页 |
| ·底板压强验证 | 第67-70页 |
| ·反拱水垫塘的水流特性 | 第70-81页 |
| ·水流流态 | 第70-78页 |
| ·流速分布 | 第78-80页 |
| ·底板压强分布 | 第80-81页 |
| ·平底水垫塘流场数值计算结果 | 第81-93页 |
| ·水流流态 | 第83-89页 |
| ·流速分布 | 第89-92页 |
| ·壁面压强分布 | 第92-93页 |
| ·反拱水垫塘与平底水垫塘计算结果的比较 | 第93-100页 |
| ·近壁射流的沿程演变 | 第93-95页 |
| ·水流流态 | 第95-98页 |
| ·底板压强特性 | 第98-100页 |
| ·小结 | 第100-102页 |
| 4 拱圈底板动水压强变化规律的研究 | 第102-153页 |
| ·影响因素 | 第102-103页 |
| ·动水压强幅值的空间分布 | 第103-123页 |
| ·动水压强幅值沿程分布 | 第103-111页 |
| ·动水压强沿缝长分布 | 第111-114页 |
| ·动水压强沿拱圈分布 | 第114-123页 |
| ·脉动压强的统计参数 | 第123-124页 |
| ·动水压强预测 | 第124-129页 |
| ·底板表面 | 第124-127页 |
| ·底板缝隙 | 第127-129页 |
| ·时域特性 | 第129-147页 |
| ·自相关系数与时间紊动尺度特征 | 第130-137页 |
| ·时空相关特征及泰勒假定检验 | 第137-143页 |
| ·底板动水压强相位关系分析 | 第143-147页 |
| ·频域特性 | 第147-148页 |
| ·小结 | 第148-153页 |
| 5 拱圈底板局部失稳机理的研究 | 第153-209页 |
| ·底板块振动位移的理论分析 | 第153-158页 |
| ·底板失稳机理 | 第153-155页 |
| ·最大振动位移 | 第155-156页 |
| ·底板块振动分区 | 第156-158页 |
| ·刚性单底板块的振动特性 | 第158-163页 |
| ·位移特征值分布 | 第158-159页 |
| ·位移时域特性 | 第159-160页 |
| ·振动速度和加速度 | 第160-162页 |
| ·位移频域特性 | 第162-163页 |
| ·弹性单底板块的振动特性 | 第163-180页 |
| ·位移特征值分布 | 第163-165页 |
| ·位移时域特性 | 第165-173页 |
| ·振动速度和加速度 | 第173-179页 |
| ·位移的频域特征 | 第179-180页 |
| ·刚性底板块与弹性底板块振动特性比较 | 第180-182页 |
| ·位移特征值 | 第180-181页 |
| ·位移时域特性 | 第181页 |
| ·位移频域特性 | 第181-182页 |
| ·弹性三底板块的振动特性 | 第182-186页 |
| ·位移特征值沿程分布 | 第182-183页 |
| ·位移特征值沿拱圈分布 | 第183-186页 |
| ·弹性五底板块的振动特性 | 第186-191页 |
| ·位移特征值沿程分布 | 第186页 |
| ·位移特征值沿拱圈分布 | 第186-191页 |
| ·弹性九底板块的振动特性 | 第191-200页 |
| ·位移特征值沿程分布 | 第191-194页 |
| ·位移特征值沿拱圈分布 | 第194-197页 |
| ·时域特性 | 第197-198页 |
| ·频域特性 | 第198-200页 |
| ·多底板块的振动特性的比较 | 第200-206页 |
| ·冲击强振区 | 第203-204页 |
| ·上下游强振区 | 第204-206页 |
| ·拱圈底板局部失稳的破坏机理 | 第206-207页 |
| ·外部原因 | 第206页 |
| ·单底板块锚固失效 | 第206页 |
| ·锚固失效的连锁反应 | 第206页 |
| ·缝宽的累加效应 | 第206-207页 |
| ·小结 | 第207-209页 |
| 6 拱圈底板块轴力传递规律的试验研究 | 第209-260页 |
| ·轴力传递的理论分析 | 第209-215页 |
| ·单底板块轴力试验 | 第215-222页 |
| ·特征值沿程分布 | 第215-218页 |
| ·轴力强度 | 第218-219页 |
| ·时域特性 | 第219页 |
| ·频域特性 | 第219-222页 |
| ·三底板块轴力试验 | 第222-233页 |
| ·特征值沿程分布 | 第222-224页 |
| ·特征值沿拱圈分布 | 第224-228页 |
| ·轴力强度 | 第228-229页 |
| ·时域特性 | 第229-231页 |
| ·频域特性 | 第231-232页 |
| ·轴力相关性 | 第232-233页 |
| ·五底板块轴力试验 | 第233-240页 |
| ·特征值沿程分布 | 第233-236页 |
| ·特征值沿拱圈分布 | 第236页 |
| ·轴力强度 | 第236-239页 |
| ·频域特性 | 第239-240页 |
| ·七底板块轴力试验 | 第240-248页 |
| ·特征值沿程分布 | 第240-242页 |
| ·特征值沿拱圈分布 | 第242-248页 |
| ·轴力强度 | 第248页 |
| ·频域特性 | 第248页 |
| ·九底板块轴力试验 | 第248-258页 |
| ·特征值沿程分布 | 第248-251页 |
| ·特征值沿拱圈分布 | 第251-255页 |
| ·轴力强度 | 第255-258页 |
| ·频域特性 | 第258页 |
| ·小结 | 第258-260页 |
| 7 结语 | 第260-265页 |
| ·研究结论 | 第260-264页 |
| ·反拱水垫塘流场数值模拟 | 第260页 |
| ·拱圈底板动水压强 | 第260-262页 |
| ·拱圈底板局部失稳机理 | 第262-263页 |
| ·拱圈底板块轴力变化规律 | 第263-264页 |
| ·存在的问题及研究工作展望 | 第264-265页 |
| 参考文献 | 第265-273页 |
| 致谢 | 第273-274页 |
| 附录 | 第274页 |
