基于SVD-TE的高拱坝泄流振动传递路径识别

作     者：李紫瑜 张建伟 黄锦林 曹克磊 江琦 杨灿 LI Ziyu;ZHANG Jianwei;HUANG Jinlin;CAO Kelei;JIANG Qi;YANG Can

作者机构：华北水利水电大学水利学院河南郑州450046 黄河流域水资源高效利用省部共建协同创新中心河南郑州450046 广东省水利水电科学研究院广东广州510610 

出 版 物：《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 (Journal of North China University of Water Resources and Electric Power：Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：69-76,101页

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51679091) 广东省水利科技创新项目(2020-18) 华北水利水电大学创新课题(YK-2021-30) 

主　　题：拱坝 泄流振动 奇异值分解 传递熵 

摘      要：针对泄流激励下高拱坝坝身振动机理不明确、振动传递路径复杂的问题,提出基于奇异值分解法和传递熵法的振动传递路径的识别方法。基于拉西瓦拱坝水弹性模型表深孔联合泄流工况的实测数据,开展拱坝振动传递路径的研究。首先,基于SVD算法对拉西瓦拱坝坝身测点振动位移数据降噪处理;然后,运用传递熵算法,根据测点振动信息探索高拱坝泄流振动的主要振动传递路径,并结合已有研究成果验证振动传递路径的准确性。研究结果表明:拉西瓦拱坝在表深孔联合泄流工况下,泄流荷载诱发的振动主要由泄流孔处垂向传递至坝顶,泄流孔向拱冠梁顶部的信息传递率为48.7%;水垫塘冲击荷载与涌浪荷载诱发的振动主要由坝肩向坝中部水平传递,坝肩向1/4和3/4拱冠处的信息传递率分别为32.33%和37.58%;泄流振动在坝体处的传递路径有3条:泄流孔→拱冠梁顶部→1/4(3/4)拱冠、泄流孔→1/4(3/4)拱冠、水垫塘→坝肩→1/4(3/4)拱冠。本研究成果可为高拱坝泄流振动传递路径提供理论依据,为类似工程的振动机理分析提供参考。