反拱水墊塘底板縫隙流場三維數(shù)值模擬及底板結(jié)構(gòu)非線性靜力分析.pdf

1、本文以拉西瓦高拱壩反拱水墊塘為研究背景，應(yīng)用RNG k-ε紊流數(shù)學(xué)模型，建立了水庫-泄水表孔-水墊塘-底板縫隙的三維整體數(shù)學(xué)模型，采用VOF法處理自由水面。計算分析了水舌沖擊區(qū)及沖擊區(qū)下游底板縫隙中的流場分布、壓強(qiáng)分布及底板受力的脈動過程，并探究了底板上舉力的成因。應(yīng)用有限元原理建立底板結(jié)構(gòu)模型，分析放空檢修期反拱結(jié)構(gòu)在不同水平揚(yáng)壓力作用下的承載能力。
　　流場計算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，二者吻合較好，計算結(jié)果可靠。分析認(rèn)為，水

2、舌沖擊區(qū)，縫隙內(nèi)紊動水流來源于入射水舌直接貫入縱縫。水舌沖擊區(qū)下游，縫隙紊動水流來源于縱縫中水流的潛入。底板上表面力脈動振幅大于下表面力振幅。底板兩邊的縱縫在底縫中產(chǎn)生了兩股橫向壁射流，其折沖并相互碰撞，是底板上舉力的主要來源。而局部時段底板上、下表面合力波動的不同步，形成了上舉力的極值。
　　結(jié)構(gòu)計算表明，在與工程實(shí)際相近揚(yáng)壓力水平下，反拱結(jié)構(gòu)不會發(fā)生失穩(wěn)破壞；在超載揚(yáng)壓力作用下，只要保證拱座無豎向位移，結(jié)構(gòu)不會失穩(wěn)，但材料可能