成果的背景及主要用途：導(dǎo)墻或隔水墻這種輕型薄壁結(jié)構(gòu)受到脈動(dòng)壓力的交

變作用，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物疲勞破壞和強(qiáng)烈振動(dòng)的危險(xiǎn)性，是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問題，應(yīng)引起

水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的充分重視，也是水利工程研究的一個(gè)重要課題。天津大學(xué)

1996 年至 2000 年先后開展了中國(guó)長(zhǎng)江三峽工程開發(fā)總公司委托的“三峽水利樞

紐廠壩隔（導(dǎo)）墻泄洪振動(dòng)的水彈性模型實(shí)驗(yàn)研究”（編號(hào)：ZT-96（1）-7）和“三

峽工程廠壩隔（左導(dǎo)）墻的優(yōu)化研究”（CT-98-22-5）的科研項(xiàng)目；2002 年至 2003

開展了中國(guó)水電顧問集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院委托的“向家壩水電站消力池底板

和導(dǎo)(隔)墻結(jié)構(gòu)水彈性模型試驗(yàn)研究”項(xiàng)目；2004 開展了“三峽導(dǎo)墻振動(dòng)的原型

觀測(cè)研究”。通過這些項(xiàng)目的研究工作，對(duì)導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)的流激振動(dòng)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化開展

了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究、理論分析和原型觀測(cè)，提出的創(chuàng)新性成果在工程中得到應(yīng)用，

取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：對(duì)于導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)流激振動(dòng)響應(yīng)往往是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的

控制條件，其結(jié)構(gòu)的安全和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與流激振動(dòng)響應(yīng)關(guān)系密切。但由于泄洪

振動(dòng)的復(fù)雜性，即激振源、脈動(dòng)荷載時(shí)空相關(guān)和流固耦聯(lián)效應(yīng)的復(fù)雜性，通過單

純的水力模擬和數(shù)值計(jì)算難以正確確定導(dǎo)墻流激振動(dòng)的響應(yīng)。而采用泄洪激振的

水彈性實(shí)驗(yàn)?zāi)M可以很好的解決這一問題。水彈性模型是對(duì)“結(jié)構(gòu)——水體——地

基——?jiǎng)雍奢d”四位一體的流固振動(dòng)系統(tǒng)的模擬，它可以同時(shí)滿足“動(dòng)荷載”輸人系

統(tǒng)相似和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)相似，即滿足水力學(xué)條件和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)條件相似。通

過水彈性模擬實(shí)驗(yàn)研究導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)流激振動(dòng)的一般規(guī)律，建立相應(yīng)的理論計(jì)算模型，

開展原型觀測(cè)，提出導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)以及安全監(jiān)測(cè)、健康振動(dòng)的理論分

析方法，并通過原型觀測(cè)來驗(yàn)證。

技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：該項(xiàng)成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 

應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：針對(duì)三峽工程導(dǎo)墻從水流條件和結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力條件

兩個(gè)方面來進(jìn)行三峽工程導(dǎo)墻泄洪振動(dòng)及優(yōu)化研究，研究成果已在工程建設(shè)中得

到應(yīng)用、實(shí)施，節(jié)省投資約 4000 萬(wàn)元，效益明顯。

開展了向家壩水電站消力池導(dǎo)(隔)墻結(jié)構(gòu)水彈性模型研究，優(yōu)化了兩個(gè)導(dǎo)(隔)

墻體型。該研究成果對(duì)向家壩導(dǎo)(隔)墻的泄洪振動(dòng)響應(yīng)及其整體穩(wěn)定性提供了科

學(xué)的評(píng)價(jià)依據(jù)，為工程建設(shè)提供了一個(gè)強(qiáng)有力關(guān)鍵的技術(shù)支撐，相關(guān)成果已被設(shè)

計(jì)采用。

結(jié)合導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)原型觀測(cè)，應(yīng)用提出導(dǎo)墻流激振動(dòng)的反分析方法，可為導(dǎo)墻安

全運(yùn)行監(jiān)測(cè)和健康診斷提供了理論依據(jù)和技術(shù)平臺(tái)，這種理論方法和技術(shù)手段對(duì)

其他泄洪消能建筑物的安全監(jiān)測(cè)和健康診斷、實(shí)時(shí)預(yù)警都有廣泛的應(yīng)用前景。

該成果的理論方法也可推廣到溢洪道邊墻的流激振動(dòng)和安全監(jiān)測(cè)。

應(yīng)用領(lǐng)域：水利水電工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理。

合作方式及條件：技術(shù)服務(wù)。