目前水损坏被公认为排在第一位的沥青路面早期损坏模式,但其机理至今还不是很明确。以前人们往往从物理和化学的角度去研究在静水作用下沥青膜是如何剥离的,但对反复的行车荷载引起的动孔隙水压力及冲刷力对水损坏的驱动作用和机理研究得不够深入,虽然对水损坏的发展规律及水的作用前人也进行过-些探讨,但经验性的偏多,缺乏基于理性方法的定量研究。因此,在合理性假设的前提下,寻求理性分析方法,综合考虑反复行车荷载和水力驱动作用等影响水损坏的主要因素,提出水损坏的力学分析模型,研究水损坏机理,将理论与试验结果进行对比分析,并基于此提出更有效的沥青路面水损坏防治措施,具有重要理论意义和重大工程价值。本课题采用先进测试技术和力学分析方法等综合手段对水损坏中的动水压力和冲刷力的驱动机理进行研究。研制了适于在路面摊铺期埋设的耐高温动水压力和动应力传感器,通过在现场对动水压力和动应力进行实测,研究动水压力的长消规律,进一步揭示沥青路面水损坏的流固耦合动力学机理,
前言地震时挡水坝的动水压力问题是水工结构抗震设计的重要课题之一。迄今,一些计算方法和应用成果大都是在铅直刚性坝面和库底是完全反射条件下求得的,对于一般形状的挡水面和能够部分吸收动力压力波的库底条件,则缺乏简单实用的分析方法。已有的理论研究工作指出,在完全反射的库底条件下,当地震干扰频率与库水的自振频率相一致时,将发生“库水共振”,动水压力将无限增大;但实验并没有证实这个结论。通常认为,这是由于库底材料的柔性,吸收了部分振动能量的缘故。为了了解地震干扰频率等于或大于库水自振频率时水坝动水压力的特点,必须考虑库底的吸收作用对动水压力的影响。本文建议的加权余量一配点法方案,对于铅直和任意几何形状的坝面、可压缩和不可压缩水体、完全反射和部分吸收的库底条件,都可以采用统一的计算格式,而且只需要很小的计算量,是求解挡水结构动水压力的一个很有效的方法。二、求解方程与计算方法图是一具有倾斜上游面的刚性挡水坝,水库向左无限延伸。当无粘性...
前言水下爆破是水利、水港工程施工的常用方法之一。对于爆破产生的动水压力,常采用·韦斯特加德()的近似公式进行估算。该公式是针对地震引起的动水压力提出来的,而水下爆破振动与天然地震迥然不同。显然,二者所产生的动水压力将各具不同特点。本文通过实测试验数据,运用数理统计中的多元回归分析得到了一系列的经验公式。为以后的工程施工确定动水压力提供了依据。试验情沉及测点布置一九八四年冬季,根据扩建码头的需要,在大连海岸边进行了水下爆破施工,施工采用水下钻孔爆破,分别采用瞬发和微差两种爆破方式。设计爆破区总面积为%平方米。本次试验着重对作用于坞门的动水压力进行了测试。爆破中心与坞门的距离由远而近,最大距离为。马米,小最距离为,米。动水压力测点沿坞门竖直方向布置,传感器安装间距为米,分别编号为卷,称、#、#测点布置见图。动水压力传感器动水压力传感器采用自制的电阻应变式压力传感器。传感...
一、前言动水压力问题是水工建筑物抗震设计中普遍关心的问题,国内外学者进行了大量的研究工作。在探求动水压力的计算方法方面,最早由韦斯特加德(..。)进行了理论研究¨,,以后发展的方法主要有解析法和有限元法两种¨,心,。解析法只有在规则区域才能适用。有限元法是一种常用的数值方法,它对求解动水压力问题同样是有效的。以往用有限元法分析这个问题时,常应用附加质量法确定坝面上的动水压力¨¨引。从已有的文献来看,对三维情况下的动水压力研究较少。三维振动时动水压力的大小和分布的变化比较复杂,附加质量法不便使用。本文的工作表明,用边界元方法分析动水压力问题,具有单元剖分简单、未知数少、数据准备工作量小、计算程序不复杂、计算精度较高等优点。二、动水压力的边界单元法(一)基本方程与边界条件本文采用如下假定:.水库一坝体的运动是三维微幅运动;.不考虑水的粘滞性和可压缩性;.不计自由水面上重力波的影响,亦即自...
一、前吧冬户口众所周知,位于水中或与水接触的结构比它在空气里显示不同的功力响应。因此在水中结构的抗震设汁中,考虑地震时作用在结构上的动水庄.力是很重要的。关于坝一水库体系的动水压力荷载一已有许多研究课题。它开始于威斯特嘎特(-“)的经典工作,假定坝为刚性和无限长的,且地面是谐波运动。其动水压力假定和地面加速度反向并且等于和坝一道运动的附加质量的惯性力。近来学者们研究了在随机地震运动下,作用在有限长柔性坝上的动水压力荷载的计算方法。虽然在研究坝一水库体芽系时有了进展,但在计算由于地震引起的闸门动水压力并未作相应的改进。半世纪前提出的威斯特嘎特附加质量观点仍然是普遍使用的计算方法。在地震时,地面是以随机形式运功的,月.运动由频率复盖较宽的许多谐波组成。因此通常采用附加质量观点和谐波地面运动是不适合于计算由于地震引起的闸门动水压力。本文考虑水的可压缩性、闸门的柔性和地面随机运动,提出了一维近似计算方法。...
坝库系统在地震时的相互作用是水工抗震设计的重要课题。研究大坝—库体—地基相互作用是当代高坝抗震分析的核心,难点在于大坝—库水相互作用或流固耦合问题,即动水压力问题。动水压力是危害坝体安全的一个不可忽视的重要因素,尤其是对高坝。弄清动水压力的分布规律,在工程抗震设计中,有针对性地采取符合科学原理的减震或隔震措施,对于提高大坝,尤其是强地震区高坝的抗震安全性具有重要的科学价值和实际意义。为此,本文密切结合自然科学项目(批准号:),以动力试验为重点运用一系列数学、力学等理论在机理上对重力坝气幕隔震的“坝—库—地基—气幕系统”进行了深入研究,并进行了高拱坝气幕隔震的动力试验设计,提出了一些新思想、新方法。本文主要研究内容及其成果有:、首次完成了重力坝坝体—气幕—库体振动台模型试验,验证了高坝气幕隔震的理论分析和数值模拟的计算成果,进一步用动力试验手段揭示了大坝气幕隔震的机理以及抗震设计要点,表明模型试验的动水...
