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重大泄流结构耦合动力安全理论及工程应用
  2015-02-12 20:00  

  一、项目名称

  重大泄流结构耦合动力安全理论及工程应用

  二、获奖年份、奖项名称及等级

  2008,国家科学技术进步奖,二等奖

  三、主要完成人

  练继建、吴一红、崔广涛、谢省宗、刘之平、肖白云、彭新民、邹丽春、白俊光、廖仁强

  四、主要完成单位

  天津大学,中国水利水电科学研究院,中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院,中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,长江水利委员会长江勘测规划设计研究院,中国水电顾问集团中南勘测设计研究院。

  五、成果介绍

      我国重大水利水电工程的泄洪流量、水头和功率居世界领先水平。由于高速水流与结构体系耦合动力作用的复杂性,在泄洪巨大能量作用下,国内外曾发生多起泄流结构破坏或强烈振动影响正常运行的工程实例。各类重大泄流结构包括高薄拱坝、导()墙、水工闸门、闸墩、泄洪洞等的泄洪安全问题十分突出,对于我国泄洪功率如此之大的泄流结构,国外也没有成功经验可直接借鉴,需要自主创新的理论和技术。本项目针对二滩、三峡、小湾、溪洛渡、拉西瓦等重大工程设计或安全运行的需要,对各类重大泄流结构的高速水流-结构体系耦合动力安全的试验模拟、计算分析、优化设计和动态检测的理论方法和关键技术进行系统研究,创建了泄流结构耦合动力安全理论体系,提出了一套先进的自主创新的关键技术,为解决重大工程设计和安全运行的一系列难题提供了重要的科学依据和关键的技术支撑。

      泄流结构耦合动力安全理论和技术体系的创建,成功地实现了从传统的单一水动力效应分析方式到水动力-结构体系多效应耦合分析方式的理论升华和技术跨越。主要创新成果有:提出了一整套适用于各类泄流结构耦合动力安全的全水弹性模拟理论、方法及实现的技术手段,开创了泄流结构全水弹性试验模拟的先河;提出考虑水流脉动荷载复杂时空相关特性的泄流结构耦合动力响应正分析方法及振源和响应的反馈分析方法;提出基于耦合动力安全的泄流结构优化设计理论方法;提出基于泄流激励的泄流结构模态参数识别和损伤评估方法,创建了泄流结构安全动态检测诊断系统。

  该成果的部分内容曾获省部级一等奖2项、二等奖5项和国际会议最杰出论文奖1项。成果应用于二滩、三峡、溪洛渡、小湾、拉西瓦、向家坝、漫湾、Tishrin33项国内外水利水电工程,水弹性试验模拟方法等多项成果被6本行业规范采用,取得了显著社会效益,节约投资和增收1.86亿元。随着我国丰富水能资源进一步开发,本成果应用前景广阔。

 

 

几个典型的水弹性模型试验


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