水工泄水建筑物振动安全评价方法研究

摘要

对水工泄水建筑物进行振动安全评价,即测量出水工泄水建筑物的振动量(位移、速度、加速度)以后,如何判别振动对结构安全的影响,尽管国内外诸多学者根据多年的研究成果和经验积累,试图总结归纳针对水工泄水建筑物的安全评价标准,但到目前为止仍没有形成统一的标准。
　　本文围绕水工泄水建筑物的振动安全评价,以三峡左导墙泄流激振实测和某闸墩振动动力测试为工程背景,采用总结归纳、对比分析、现场实测和数值模拟相结合的方法,从工程结构安全和舒适度两个方面比选出适合水工泄水建筑物的振动安全评价方法,并通过实际工程案例加以验证。
　　1、结构安全评价
　　(1)在对现有的结构安全评价规范和指南进行研究比选的基础上,提出水工泄水建筑物结构安全综合评价法。该方法综合考虑优势频率、速度峰值、位移特征值因素,参照GB50868-2013《建筑工程容许振动标准》和建筑物高度的十万分之一作为“允许振幅”的标准,进行水工泄水建筑物结构安全评价。
　　(2)采用MATLAB软件对三峡工程左导墙实测位移数据数据进行处理,绘制功率谱密度图并进行模态分析,并进行了振动安全评价,明确了评价方法、评价步骤。
　　2、舒适度评价
　　(1)将水工泄水建筑物振动的舒适度评价时常用的Meister感觉曲线、GB/T13921-92、BS6841-1987和GB/T13441.1-2007四个舒适度标准进行了详细的介绍,总结和比较了各自的适用范围和评价方法。
　　(2)根据水工泄水建筑物流激振动常表现出低频振动的特点,振动的优势频率集中在基频。为使舒适度评价更加合理有效,1Hz为界限确定对应的舒适度评价标准。
　　3、以信江水利枢纽闸墩泄洪振动和某泄洪闸闸墩泄洪振动原型观测为例,利用MATLAB、ANSYS软件,和常用的模态识别方法,通过进行水工泄水建筑物振动安全评价,验证评价方法的有效性。

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第 1 章 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究的背景及意义

1.3 闸坝等泄水建筑物常见的破坏形式

1.4 结构振动安全评价研究现状

1.5 本文主要研究内容

第 2 章 水工泄水建筑物结构振动安全评价研究

2.1 现有结构振动安全评价标准

2.2 水工泄水建筑物结构振动安全评价方法比选

2.3 水工泄水建筑物结构振动综合安全评价法

2.4 本章小结

第 3 章 振动对人体舒适度评价研究

3.1 Reiher 和 Meister 的研究

3.2 GB/T13921-92《关于固定结构特别是建筑物和海上结构的居住者对低频水平运动响应的评价导则》

3.3 BS6841-1987《全身振动测量与评价方法》

3.4 GB/T13441.1-2007《机械振动与冲击人体暴露于全身振动的评价第 1 部分：一般要求》

3.5 振动对人体舒适度评价方法的比选

3.6 本章小结

第 4 章 工程应用实例

4.1 某闸墩原型振动测试与安全评价

4.2 上饶市信江水利枢纽闸墩泄洪振动原型动力检测与安全评价

第 5 章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献