考慮水體質(zhì)量雙槽式渡槽結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)研究.pdf

1、我國(guó)水資源總量豐富但人均占有量不足且時(shí)空分布極不平衡,這導(dǎo)致我國(guó)部分地區(qū)嚴(yán)重缺水。為了解決我國(guó)水資源分布不均的現(xiàn)狀,我國(guó)修建了一系列跨地區(qū)、跨流域、長(zhǎng)距離的水資源調(diào)配工程。在這些大型輸水調(diào)水工程中,渡槽作為一種交叉聯(lián)系水工建筑物,得到了廣泛應(yīng)用。隨著輸水流量的不斷增大,傳統(tǒng)的單槽式渡槽已不能滿(mǎn)足實(shí)際工程的需要,作為一種新型的渡槽結(jié)構(gòu)型式,多槽式渡槽在南水北調(diào)工程中被廣泛應(yīng)用。典型的雙槽并聯(lián)渡槽有雙洎河渡槽和洺河渡槽,三槽并聯(lián)渡槽有漕河渡

2、槽。由于槽墩之上的槽體與槽體內(nèi)水體荷載特別巨大,這些渡槽是典型的“頭重腳輕”結(jié)構(gòu),在地震作用下,這些結(jié)構(gòu)型式極不利于抗震。
　　在地震作用下,渡槽會(huì)發(fā)生劇烈振動(dòng),槽殼中的水體也會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生一定晃動(dòng),水體的晃動(dòng)作用越是劇烈,水體與渡槽結(jié)構(gòu)的耦合效果越強(qiáng),這是一種復(fù)雜的流體與結(jié)構(gòu)的相互作用問(wèn)題。但是目前的水工抗震規(guī)范卻沒(méi)有提及有關(guān)渡槽流固耦合的設(shè)計(jì)方法及原則,因此有必要將流固耦合的研究理論與渡槽相結(jié)合,研究大型渡槽結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)

3、力反應(yīng)。
　　本文以南水北調(diào)工程雙洎河雙槽式渡槽為例,用大型有限元軟件ANSYS建立了考慮水體作用的三維動(dòng)力分析模型,計(jì)算了該渡槽在不同水體作用下的自振特性。計(jì)算結(jié)果表明:渡槽的自振頻率隨著槽內(nèi)水體質(zhì)量的增加而降低,水體增加的越多,頻率下降的越多,水體的存在延長(zhǎng)了結(jié)構(gòu)的自振周期;槽內(nèi)是否有水,對(duì)雙洎河渡槽的主振型影響不大。
　　采用時(shí)程分析法從動(dòng)位移和動(dòng)應(yīng)力兩方面計(jì)算了渡槽在不同地震波作用下的動(dòng)力響應(yīng)。計(jì)算結(jié)果表明:在不同地