Способ экспериментального определения воздействия волн на гидротехнические сооружения

 

М 93099

Класс 42k, 2906

СССР

Н. Н. Джунковский и A. A. Каспарсон

СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОЛН НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ

Заявлено 7 августа 1950 г. за № 432814 в Гостехнину СССР

Известные способы определения волнового воздействия на сооружения путем интегрирования площадей эпюр волнового давления, полученных точечным построением, в ряде случаев не дают достаточно надежных данных и содержат в своих предпосылках ряд произвольных допущений как в отношении принимаемой исходной формы волны, так и в отношении очертания эпюры распределения волнового давления.

Описываемый способ устраняет эти недостатки и заключается в том, что, с целью непосредственного нахождения величины и точки приложения равнодействующей сил суммарного волнового давления, модель гидросооружения устанавливают на тележке или подвешивают в состоянии равновесия на дне лотка с искусственно воспроизводимыми в нем волнами. По показаниям осциллографа с индукционными или тензометрическими датчиками, нагруженными весом модели и суммарным волновым давлением, определяют необходимые данные.

Такой способ дает возможность непосредственно на модели определять воздействия волн любого характера на гидравлическое сооружение любой конструкции и очертания и способствует облегчению расчетов на прочность и устойчивость гидротехнических сооружений.

На чертеже изображена схема подвески модели для определения горизонтальной составляющей волнового давления предложенным способом.

Для определения горизонтальной составляющей сил волнового давле»ия исследуемую модель 1 устанавливают На тележк 2, которая ivloжет беспрепятственно перемещаться по рельсам 3, закрепленным на дне лотка 4. В целях уменьшения сил трения, скаты тележки 2 монтируют на шариковых подшипниках 5. Для размещения тележки и рельс в лотке 4 устанавливают приямок с таким расчетом, чтобы подошва исследуемой модели 1 находилась вровень с общим уровнем дна лотка.

Модель 1 удерживается в состоянии равновесия с помощью тяги 6, перекинутой через систему блоков 7 и 8 натянутой посредством гру№ 93099 за 9, подбираемого таким образом, чтобы в точности уравновешивать горизонтальную составляющую равнодействующей сил волнового давления. Цапфы блоков монтируются на шариковых подшипниках и вся сисгема тщательно центрируется. Для фиксирования смещений исследуе;;,îé модели 1, смонтированной на тележке 2, применяется осциллограф 10 в сочетании с индукционным или тензометрическим датчиком.

Определение сил волнового давления сопровождается в каждом отдельном случае определением сил трения и инерционных сил путем подбора уравновешивающего груза 9, соответствующего моменту подвижки модели 1, установленной на тележке при спокойном горизонте воды в лотке.

Г!ри определении суммарного волнового давления найденная таким образом величина сил трения суммируется с величиной груза, уравновешивающего силы волнового давления.

При определении величины полного опрокидывающего момента подвеска модели осуществляется при помощи телетензометров, укрепляемых в требуемых двух нли трех точках, в зависимости от решения плоской или пространственной задачи.

При наличии опрокидывающего момента, вызываемого наличием волнового давления, величина опорных реакций изменяется таким образом, что одна из них возрастет на величину А, другая же соответственно уменьшится. Общая же величина опрокидывающего момента, при отсутствии вертикальной составляющей волнового давления, определяется при этом как ЬА1, где 1 расстояние между двумя точечными опорами.

Таким образом, задача отыскания центра приложения равнодействующей волнового давления в экспериментальном отношении сводится к определению изменения величины опорных реакций в упомянутых выше двух (или трех) точках. Осуществляется это при помощи системы, состоящей из высокочастотных индуктивных датчиков, сердечники которых прикреплены к концам гибких пластинок, нагруженных весом модели 1 электронного усилителя, служащего для усиления электрических импу IbcoB в цепи обмотки датчика при перемещениях сердечника; выход усилителя питает соответствующий шлейф осциллографа, регистрирующего колебания давления на точечные опоры. Для определения по осциллограммам величин опорных реакций строится тарировочная кривая.

Предмет изобретения

Способ экспериментального определения воздействия волн на гидротехнические сооружения, основанный на измерении реакций подвесок, удерживающих вдоль сооружения, отличающийся тем, что, с целью непосредственного нахождения величины и точки приложения равнодействующей сил суммарного волнового давления, определение горизонтальной составляющей этого давления производят при установке модели сооружения в состоянии равновесия на тележке с возможностью перемещения модели в лотке с искусственно воспроизводимыми в нем волнами требуемого характера по величине груза, уравновешивающего силы давления с учетом сил трения и инерционных сил, а определение вертикальной составляющей этого давления, величины полного опрокидывающего момента и, следовательно, точки приложения равнодействующей сил волнового давления производят при подвеске модели сооружения B лотке на системе тяг по показаниям осциллографа с индукционными или тензометрическими датчиками, нагруженными весом модели и суммарным волновым давлением и закрепленными в требуемых точках конструкции в зависимости от решения плоской или пространственной задачи.

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. Н. Токмаков

Гор. Алатырь, типография № 2 Министерства культуры Чувашской AGCP

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 п. л. Заказ 3934.

Поди. к печ. 6/V1I-1960 г

Тираж 250. Цена 50 кои