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PIV技术在港航结构工程模型试验中的应用研究
| 论文题名： | PIV技术在港航结构工程模型试验中的应用研究 |
| 关键词： | 港口航道工程;粒子图像测速;流体测量;土体变形;结构物位移 |
| 摘要： | 港口与航道以及水利枢纽工程中会涉及到许多水工结构物与土体相互作用的问题，物理模型试验是研究这类问题的有效手段之一，通过模型试验能够模拟土体和结构物的变形与受力特征，为工程设计和施工措施提供合理的参考。目前物理模型试验在变形测量方面，主要运用百分表、位移计等仪器，对结构物与土体表面的位移进行测量，而对于影响结构物受力的重要因素—结构物周围土体内部的变形过程研究较少。 粒子图像测速技术（Particle Image Velocimetry，PIV）是一种用多次摄像以记录流场中粒子的位置，并分析摄得的图像，从而测出流场位移的流体测量方法。该方法在变形位移测量方面具有高精度、无干扰等优势，在岩土工程试验中，土体可看作是慢速流动的过程，使用PIV技术能够有效观测土体的变形位移。近年来PIV技术已被广泛应用到多个学科领域，而在港航结构工程中应用仍较少。 为研究PIV技术在港航结构工程模型试验中的应用效果，本文通过常规物理模型试验和土工离心模型试验的方法从以下几个方面对其进行了研究: (1)通过查阅国内外文献归纳总结港航结构工程模型试验和PIV技术在土工试验中应用的研究现状。 (2)以在两相邻构筑物之间的有限土体破坏变形规律研究为案例，分析了墙后土体的破坏滑裂面形态和位移场变化规律，探讨研究PIV技术在常规物理模型试验中的应用。 (3)以邻建船闸基坑开挖对支护结构及周围土体的影响研究为案例，使用PIV技术对基坑支护挡墙墙后土体的变形位移进行测量，然后分析土体变形位移矢量场与结构物位移、土压力分布的关系，探讨研究PIV技术在离心物理模型试验中的应用。 |
| 作者： | 王嘉梁 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 刘晓平;朱晓晨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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