每到冬季與春季交替期間,由于大塊冰順著水流撞擊作用,北方河道上的防洪丁壩破壞很嚴(yán)重。這使航道整治等方面產(chǎn)生相當(dāng)大的投入。因此,模擬水工建筑物例如丁壩和流冰撞擊等,分析碰撞過程產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變等各種動(dòng)力響應(yīng)的分析有著非常重要的意義。本文開始先研究分析目前國內(nèi)外關(guān)于冰凌災(zāi)害的研究狀況,敘述了冰的一些基本物理性質(zhì)和受力特性,對(duì)ANSYA-LS-dyna軟件進(jìn)行了詳細(xì)的了解,掌握LS-dyna軟件的應(yīng)用和計(jì)算知識(shí)。準(zhǔn)確模擬流冰撞擊丁壩這種復(fù)雜的非線性過程,從而得到動(dòng)力沖擊作用的準(zhǔn)確分析結(jié)果。這對(duì)以后除丁壩外的其余水工建筑物關(guān)于冰撞擊類課題給與了有效的參考價(jià)值。本文的主要結(jié)論如下:(1)流冰在撞擊丁壩過程中,通過相互之撞擊作用,得到了各種應(yīng)力曲線,從中可以分析出在正碰狀態(tài)下哪里承受應(yīng)力最大,找出最不利位置,為今后水工建筑物的除險(xiǎn)加固和施工設(shè)計(jì)時(shí),都提供了參考價(jià)值。(2)冰與丁壩采用正碰時(shí),丁壩各部位產(chǎn)生的位移從大到小依次是壩頭、流冰與丁壩接觸位置、和固定端與于河岸端的壩尾。所以應(yīng)在壩頭與壩身的接觸位置做好防護(hù),防止剪切破壞。(3)在流冰與長寬固定,流冰速度固定,采用不同厚度的流冰撞擊丁壩,流冰產(chǎn)生的冰力值隨厚度的增加而增加。在流冰尺寸固定,采用不同速度的流冰撞擊丁壩,流冰的冰力值隨著速度的增加而增加。(4)通過此數(shù)值模擬,得到了三姓淺灘的流冰與丁壩撞擊時(shí),對(duì)尺寸大于600cm×500cm×30cm的流冰和小尺寸但流速快的流冰如400cm×400cm×30cm以大于2.0m/s的速度流動(dòng)時(shí),采用最優(yōu)破冰方法,火箭聚能破冰進(jìn)行破除,保護(hù)水上建筑物,從而達(dá)到預(yù)防凌災(zāi)的目的。
【學(xué)位單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TV863;TV135
【部分圖文】：

華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文過水。當(dāng)水流速很大或者水位漲幅很大時(shí)，冰橋容易摧毀。封凍：當(dāng)河道被整個(gè)冰覆蓋時(shí)，或者在河流的上下游有一段或多段河流出現(xiàn)兩岸的覆蓋水面的冰層時(shí)，并且被凍住的水面面積超出原有的 80%，此時(shí)稱凍 。連底凍：當(dāng)河流沒有水了，全是冰，此時(shí)稱為連底凍。河冰的性質(zhì)冰多為無色透明的固體，由一種具有分子氫鍵可連接的分子結(jié)晶。多為六方的晶體（看圖 2-1），若承受不同壓力時(shí)，其也可形成其他晶體結(jié)構(gòu)。冰在常熔點(diǎn)大約為0 C。

凍冰時(shí)間相關(guān)[12]。據(jù)查文獻(xiàn)得出，冰的抗壓強(qiáng)度一般會(huì)因溫度的提升[13]。冰隨溫度變化后抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)值如表 2-1表 2-1 冰隨溫度變化后抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)值Table 2-1 Compressive strength of ice corresponding to different temperatures（ C） 抗壓強(qiáng)度（MPa ） 溫度（ ） 抗壓強(qiáng)度（ 0 0.1~0.2 -40 0.4-15 0.2~0.3 -50 0.6 可塑性于冰有一般的硬度，冬季北方城市用冰塊塑造許多形象逼真的雕塑。雕彩燈的照耀下，流光溢彩。如圖 2-2

它是壩首、壩身、以及壩尾構(gòu)成[19]。河槽，壩軸線與河岸成丁字形。治要求，丁壩可以分為單個(gè)、兩個(gè)、或者多設(shè)置，還可以與順壩聯(lián)合布置。的作用方面，它分成長、短丁壩，壩長 L>0壩軸線與水流方向夾角）能將水流挑向河岸，只能引起局部水流橫向縮窄而不影響對(duì)岸流形成的角度可以分成上挑式（ 90）、下 90）三種[20]，如圖（3-1、3-2、3-3）。
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本文編號(hào)：2877575