10.3.3.1 振源分析
以高拱坝泄洪振动响应计算为例，考虑的激振源一般有三个[8-9]：泄流孔口脉动压力、泄流冲击水垫塘底板产生的冲击压力和泄流水能在水垫塘中引起的涌浪对下游坝面的作用。采用流激振动反分析方法，求解各泄流孔口上的“等效”脉动荷载，并建立泄洪流量、水头与“等效”脉动荷载的相关关系。孔口上整体脉动荷载F′有：
式中：Q为泄量，以m3/s计；H为孔口作用水头，以m计；F′为均方根值，以t计。深孔孔口整体脉动荷载的Cf取9×10-3，表孔的Cf取7×10-3。根据式（10.69）可对孔口整体脉动荷载进行估算。
图10.7 测点示意图（单位：m）
如未对水垫塘底板上的冲击荷载和下游坝面上的涌浪荷载进行测量，则可直接利用泄流振动响应信号对各振源进行反分析。以拉西瓦拱坝为例，选择拱坝坝顶和拱冠梁处部分测点（图10.7）的响应谱为已知，采用上节介绍的谱分析与遗传算法相结合的方法可反分析计算泄流振动的等效荷载谱。三种振源等效荷载谱如图10.8～图10.10所示。
在得到各振源荷载的基础上，采用流激振动响应的正分析方法可得到各振源所引起的动力响应，图10.11～图10.16为拉西瓦拱坝各振源所引起的振动响应。结果表明，冲击荷载、坝面波浪荷载和孔口脉动荷载都是引起坝体振动的重要因素，它们的影响属同一量级。
10.3.3.2 泄流振动响应的预测分析
在通过常规水工模型或水弹性模型对水垫塘冲击荷载和下游坝面上的涌浪荷载测量的基础上，采用式（10.69）对孔口整体脉动荷载进行估算，可实现对高坝泄流振动响应的预测。溪洛渡拱坝的水垫塘冲击荷载和下游坝面上的涌浪荷载测量结果见表10.3，其振动响应预测结果如图10.14、图10.15所示。
图10.8 表深孔联合泄洪时各激振源等效荷载谱密度
(a)水垫塘冲击荷载；（b)孔口过流荷载；（c)下游涌浪荷载
图10.9 表孔单独泄洪时各激振源等效荷载谱密度
(a )水垫塘冲击荷载；（b)孔口过流荷载；（c)下游涌浪荷载
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图10.10 深孔单独泄洪时各激振源等效荷载谱密度
（a）水垫塘冲击荷载；（b）孔口过流荷载；（c）下游涌浪荷载
图10.11 表深孔联合泄洪时各振源引起的坝体振动
（a）坝顶节点；（b）拱冠梁节点
图10.12 表孔单独泄洪时各振源引起的坝体振动
（a）坝顶节点；（b）拱冠梁节点
图10.13 深孔单独泄洪时各振源引起的坝体振动
（a）坝顶节点；（b）拱冠梁节点
图10.14 溪洛渡拱坝顶拱各点振动响应
图10.15 溪洛渡拱坝拱冠梁各点振动响应
表10.3 溪洛渡拱坝整体脉动荷载均方根值 单位：kPa
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