SL 158-1995 水工建筑物水流压力脉动和流激.振动模型试验规程.pdf

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1、水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验规程总则为统一水流压力脉动和结构物流激振动模型试验研究的方法与技术要求提高试验研究成果的科学性准确性和可靠性特编制本试验规程本规程适用于水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验研究当仅在模型中量测荷载而用分析法研究水工结构物的流激振动特性时脉动荷载的试验应遵循本规程水工建筑物水流压力脉动和流激振动模型试验应根据试验任务要求编写试验研究大纲包括工程课题发展概况试验研究目的和要求工程设计方案和必要资料模型设计和试验研究方法试验设备和量测仪器试验研究进度计划预期成果试验研究负责人和参加人员等本规程应遵循水工常规模型试验规程和有关标准相似准则水流压力脉动模型应满

2、足几何相似水流运动相似和动力相似遵循佛劳德相似准则水工建筑物流激振动模型试验除应遵循本规程第条相似准则外同时还应满足结构动力相似包括结构物的几何条件物理力学特性运动条件和边界条件的相似水流与弹性体流激耦合振动模型试验应满足水流与弹性体两者各参数的相似与模型比尺的一致性模型应满足阻力相似使水流处于阻力平方区如达不到则应满足水流呈紊流流态试验设备和量测仪器试验一般利用水箱水槽或结合整体模型局部模型进行试验使用的量测仪器仪表凡从市场购置应有国家或行业技术监督部门颁发的合格证且其技术指标符合试验测试要求自行研制的仪器仪表应经相应的技术监督部门鉴定合格方可使用试验用的主要一次量测仪表有压力传感器力传感器

3、应变传感器速度传感器加速度传感器位移传感器试验用的主要二次量测仪表有动态应变仪滤波器电荷放大器电压放大器磁带机示波器信号分析仪信号采集处理系统试验设备和常规量测仪器应遵循水工常规模型试验规程的规定模型设计水流压力脉动模型应按本规程第条相似准则设计模型水流压力脉动试验可选择在水工整体局部或断面模型中进行模型应根据试验研究要求工程规模建筑物尺寸水头流量试验量测精度和试验室条件等因素综合考虑选定适宜的模型类型和比尺水流压力脉动测点应根据水流流态和需要沿纵向水流方向横向垂直水流方向和竖向沿水深方向布置水工建筑物流激振动模型试验应按本规程第条相似准则设计模型水工建筑物流激振动试验可以采用整体局部或断面模

4、型模型应根据试验研究的需要工程规模建筑物尺寸水头流量试验量测精度和试验室条件等因素综合考虑选定适宜的模型类型和比尺水工建筑物流激振动模型在选定模型类型和比尺后应对结构物模型材料的物理及力学参数进行验算需符合相似比尺的要求否则应重新选择比尺和制模材料在截取模型范围时应充分论证结构物边界约束条件的相似性和模型结构的刚度结构物测振点的布置应根据需要布设宜重点布点与一般布点相结合在试验过程中还可根据需要作必要的调整模型制造与安装应绘制模型总体布置图结构物模型详图测点布置图并提出模型加工及安装要求压力脉动传感器应与测压表面齐平若试验观测点需用导管引出再接压力传感器导管宜采用长度小于的刚性管以防止导管对试

5、验成果的影响结构物流激振动模型一般是用不同形状的分件粘接而成的应注意保持制模材料的力学参数和整体结构的相似性测振传感器安装及测试系统各部件的连接应牢固并注意防水密封模型制作安装完成后应进行检查与校核并有完整记录其他有关模型制作常规量测仪器安装按水工常规模型试验规程执行试验内容与方法试验方法水流压力脉动和流激振动试验应按需要安排试验组次注意观测资料的完整性和系统性试验数据的采集应选择合适的采样间隔时间样本容量记录长度每个测点应有足够数据压力脉动和结构物振动均属随机过程宜进行三次以上重复量测试验前应对使用的仪器仪表进行标定对模型工作状态进行检验观测内容各种指定工况下点或面脉动压力的量测结构物模态试

6、验及相应参数的量测各种指定工况下建筑物流激振动动力响应参数的量测资料整理与分析水流压力脉动和水工建筑物流激振动试验数据宜采用以随机过程理论为基础的随机数据处理方法应用相应软件由计算机或专用仪器进行分析处理压力脉动试验数据经分析处理后应以压力脉动均方根值脉动强度功率谱概率密度和相关函数等特征来描述脉动特性并绘制相应图表结构物模态试验数据经分析处理后应以各阶振型和频率来描述其自振特性并绘成相应图表结构物流激振动试验数据经分析处理后应以振幅均方根值动应力均方根值及相应的功率谱来描述流激振动的特性并绘成相应图表其他水位流量等成果的整理分析按水工常规模型试验规程执行报告编写阐述本试验模型设计和制作的特点阐述流激振动试验制模材料和选定及其相似性阐述试验数据采集和分析处理的方法论述各部位压力脉动特性及对工程的影响论述水工建筑物模态特性论述水工建筑物流激振动特性及其对工程安全的影响并提出改善措施有关报告编写的其他要求应遵循水工常规模型试验规程的规定