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天然水垫塘护坡板块优化结构型式实验研究
被引量：
3
1
作者
梁超
练继建
+1 位作者
马斌
梁帅
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期1296-1303,共8页
护坡不护底的天然水垫塘常具有优越的下游水垫条件,相对于底部基岩,护坡的运行安全更加需要关注.而且,水垫塘护坡破坏的工程事故时有发生.依托乌东德水弹性模型,模拟了护坡板块止水局部破坏的最不利情况,考虑不排水、封闭自排、封闭抽...
护坡不护底的天然水垫塘常具有优越的下游水垫条件,相对于底部基岩,护坡的运行安全更加需要关注.而且,水垫塘护坡破坏的工程事故时有发生.依托乌东德水弹性模型,模拟了护坡板块止水局部破坏的最不利情况,考虑不排水、封闭自排、封闭抽排和透水板块等4种结构型式,对板块与基岩间隙和板块靠水垫塘一侧表面的时均及脉动压强差进行了研究,并通过加密测点、控制缝隙、板块开槽及倾斜钻孔等手段保证结果与实际相符.设计工况下,不排水板块受到的瞬时压强差峰值较大,严重威胁护坡运行安全,封闭自排和透水板块能够有效平衡间隙内外压强,受力条件较好;透水板块间隙内外脉压相关性最高,不排水板块最低,封闭自排板块相关性与测点到排水孔距离成反比,与实际相符.运用随机过程时空相关函数,阐明了护坡板块破坏主要是由于间隙内外水位差产生的时均压强和背/迎水面脉动不相关性导致,与背/迎水面流速和相位差无关.综合考虑各种板块结构的特点,提出了护坡板块优化型式推荐方案.
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关键词
天然水垫塘
护坡
板块
结构优化
压强差
时空相关性分析
下载PDF
职称材料
水垫塘波面高度对不利工况下护坡安全的影响
被引量：
1
2
作者
梁超
练继建
+1 位作者
马斌
梁帅
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期91-98,共8页
水垫塘护坡板块破坏的工程事故近年来时有发生,依托乌东德水弹性模型,考虑护坡板块处于排水失效且止水局部破坏的最不利工况,对护坡靠基岩一侧表面(背水面)和靠水垫塘一侧表面(迎水面)的时均及脉动压强差进行试验研究,结果表明板块背水...
水垫塘护坡板块破坏的工程事故近年来时有发生,依托乌东德水弹性模型,考虑护坡板块处于排水失效且止水局部破坏的最不利工况,对护坡靠基岩一侧表面(背水面)和靠水垫塘一侧表面(迎水面)的时均及脉动压强差进行试验研究,结果表明板块背水面和迎水面的水位差导致的渗流压力与脉动压力不相关性所产生的瞬时脉压差共同构成了导致护坡破坏的上举力,渗流压力主要受水垫塘内波面高度的影响。因此,对水垫塘内波面高度的空间和概率分布进行试验研究。从空间分布上来说,不同工况下,普遍具有水舌落水点附近波面高度最大,与水舌落水点桩号相近的边坡处波面高度次之,随着桩号向坝下静水区和二道坝方向变化,则波面高度逐渐减小的特点。从概率分布上来说,借鉴海浪统计学的研究,采用Gram-Charlier级数型函数描述其概率分布,通过数据拟合发现,该函数相比正态分布能更好地符合渗流压力(波面高度)的实际概率分布。对于迎、背水面所受的脉动压力,认为其服从正态分布。因此,护坡板块的破坏是一列服从Gram-Charlier级数型分布的随机过程(渗流压力)和两列相互独立的服从正态分布的随机过程(迎、背水面脉动压力)共同作用的结果。考虑护坡板块的受力特点和破坏机理,分析了传统的水垫塘安全监控指标的适用性及可能产生的偏差。
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关键词
护坡
板块
破坏机理
水垫塘波面高度
Gram-Charlier级数分布
安全监控指标
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职称材料
高坝水垫塘护坡板块动水压强特性试验研究
被引量：
1
3
作者
马斌
臧少慧
李会平
《水利水电技术（中英文）》
北大核心
2021年第5期109-120,共12页
针对高坝泄洪消能防护安全问题,通过模型试验,对护坡板块背/迎水面的动水压强进行同步测量,从时域、频域角度研究护坡板块的动水压强特性,对比不同止水破坏型式和不同排水速率对护坡板块的水动力特性的影响,揭示护坡结构失稳机理。结果...
针对高坝泄洪消能防护安全问题,通过模型试验,对护坡板块背/迎水面的动水压强进行同步测量,从时域、频域角度研究护坡板块的动水压强特性,对比不同止水破坏型式和不同排水速率对护坡板块的水动力特性的影响,揭示护坡结构失稳机理。结果表明:(1)在排水失效情况下,盲缝一(仅上侧止水破坏)为止水破坏最不利情况,缝隙内的水不容易排出,护坡板块背水面脉动压强最小、时均压强最大,产生较大的时均压强差,背/迎水面测点的相关性最弱会产生较大脉动压强差;时均压强占主导地位,产生较大的背/迎水面总压差,致使板块最容易失稳。(2)对于抽排板块,当排水速率一定时,板块下部测点的时均压强差大于上部测点;随着板块排水速率的增加,背水面时均压强和背/迎水面压强差都逐渐减小,且减小趋势变大。对于水位剧烈波动区域,抽排板块相对于排水失效板块更利于护坡结构的稳定。研究成果可为水垫塘边坡防护结构的设计优化提供理论依据。
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关键词
水垫塘
护坡
板块
动水压强
止水破坏
排水速率
模型试验
渗流
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职称材料
题名
天然水垫塘护坡板块优化结构型式实验研究
被引量：
3
1
作者
梁超
练继建
马斌
梁帅
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2017年第12期1296-1303,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0401707)
国家自然科学基金资助项目(51579173
+5 种基金
51309177
51509180)
国家自然基金委创新团队资助项目(51621092)
科技部重点领域创新团队资助项目(2014RA4031)
高等学校学科创新引智计划资助项目(B14012)
天津市重点领域创新团队资助项目(2014TDA001)~~
文摘
护坡不护底的天然水垫塘常具有优越的下游水垫条件,相对于底部基岩,护坡的运行安全更加需要关注.而且,水垫塘护坡破坏的工程事故时有发生.依托乌东德水弹性模型,模拟了护坡板块止水局部破坏的最不利情况,考虑不排水、封闭自排、封闭抽排和透水板块等4种结构型式,对板块与基岩间隙和板块靠水垫塘一侧表面的时均及脉动压强差进行了研究,并通过加密测点、控制缝隙、板块开槽及倾斜钻孔等手段保证结果与实际相符.设计工况下,不排水板块受到的瞬时压强差峰值较大,严重威胁护坡运行安全,封闭自排和透水板块能够有效平衡间隙内外压强,受力条件较好;透水板块间隙内外脉压相关性最高,不排水板块最低,封闭自排板块相关性与测点到排水孔距离成反比,与实际相符.运用随机过程时空相关函数,阐明了护坡板块破坏主要是由于间隙内外水位差产生的时均压强和背/迎水面脉动不相关性导致,与背/迎水面流速和相位差无关.综合考虑各种板块结构的特点,提出了护坡板块优化型式推荐方案.
关键词
天然水垫塘
护坡
板块
结构优化
压强差
时空相关性分析
Keywords
natural cushion pool
slope lining plate
structural optimization
fluctuation pressure difference
spatio-temporal correlation analysis
分类号
TV32 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
水垫塘波面高度对不利工况下护坡安全的影响
被引量：
1
2
作者
梁超
练继建
马斌
梁帅
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期91-98,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0401707)
国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目(51021004)
+7 种基金
国家自然科学基金资助项目(51579173
51309177
51779167
51509180)
国家自然基金委创新团队资助项目(51621092)
科技部重点领域创新团队资助项目(2014RA4031)
高等学校学科创新引智计划资助项目(B14012)
天津市重点领域创新团队资助项目(2014TDA001)
文摘
水垫塘护坡板块破坏的工程事故近年来时有发生,依托乌东德水弹性模型,考虑护坡板块处于排水失效且止水局部破坏的最不利工况,对护坡靠基岩一侧表面(背水面)和靠水垫塘一侧表面(迎水面)的时均及脉动压强差进行试验研究,结果表明板块背水面和迎水面的水位差导致的渗流压力与脉动压力不相关性所产生的瞬时脉压差共同构成了导致护坡破坏的上举力,渗流压力主要受水垫塘内波面高度的影响。因此,对水垫塘内波面高度的空间和概率分布进行试验研究。从空间分布上来说,不同工况下,普遍具有水舌落水点附近波面高度最大,与水舌落水点桩号相近的边坡处波面高度次之,随着桩号向坝下静水区和二道坝方向变化,则波面高度逐渐减小的特点。从概率分布上来说,借鉴海浪统计学的研究,采用Gram-Charlier级数型函数描述其概率分布,通过数据拟合发现,该函数相比正态分布能更好地符合渗流压力(波面高度)的实际概率分布。对于迎、背水面所受的脉动压力,认为其服从正态分布。因此,护坡板块的破坏是一列服从Gram-Charlier级数型分布的随机过程(渗流压力)和两列相互独立的服从正态分布的随机过程(迎、背水面脉动压力)共同作用的结果。考虑护坡板块的受力特点和破坏机理,分析了传统的水垫塘安全监控指标的适用性及可能产生的偏差。
关键词
护坡
板块
破坏机理
水垫塘波面高度
Gram-Charlier级数分布
安全监控指标
Keywords
slope lining plate
failure mechanism
wave surface elevation in cushion pool
Gram-Charlier series distribution
safety monitoring index
分类号
TV32 [水利工程—水工结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
高坝水垫塘护坡板块动水压强特性试验研究
被引量：
1
3
作者
马斌
臧少慧
李会平
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
天津大学建筑工程学院
出处
《水利水电技术（中英文）》
北大核心
2021年第5期109-120,共12页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0401707)
国家自然科学基金项目(51779167
51809194)。
文摘
针对高坝泄洪消能防护安全问题,通过模型试验,对护坡板块背/迎水面的动水压强进行同步测量,从时域、频域角度研究护坡板块的动水压强特性,对比不同止水破坏型式和不同排水速率对护坡板块的水动力特性的影响,揭示护坡结构失稳机理。结果表明:(1)在排水失效情况下,盲缝一(仅上侧止水破坏)为止水破坏最不利情况,缝隙内的水不容易排出,护坡板块背水面脉动压强最小、时均压强最大,产生较大的时均压强差,背/迎水面测点的相关性最弱会产生较大脉动压强差;时均压强占主导地位,产生较大的背/迎水面总压差,致使板块最容易失稳。(2)对于抽排板块,当排水速率一定时,板块下部测点的时均压强差大于上部测点;随着板块排水速率的增加,背水面时均压强和背/迎水面压强差都逐渐减小,且减小趋势变大。对于水位剧烈波动区域,抽排板块相对于排水失效板块更利于护坡结构的稳定。研究成果可为水垫塘边坡防护结构的设计优化提供理论依据。
关键词
水垫塘
护坡
板块
动水压强
止水破坏
排水速率
模型试验
渗流
Keywords
plunge pool
slope lining slab
hydrodynamic pressure
waterstop failure
drainage rate
model test
seepage
stability
分类号
TV32 [水利工程—水工结构工程]
TV861
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
天然水垫塘护坡板块优化结构型式实验研究
梁超
练继建
马斌
梁帅
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2017
3
下载PDF
职称材料
2
水垫塘波面高度对不利工况下护坡安全的影响
梁超
练继建
马斌
梁帅
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
下载PDF
职称材料
3
高坝水垫塘护坡板块动水压强特性试验研究
马斌
臧少慧
李会平
《水利水电技术（中英文）》
北大核心
2021
1
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职称材料
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