考慮流固耦合作用的渡槽結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)研究.pdf

1、本文在考慮結(jié)構(gòu)與水體相互作用下，研究渡槽結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)問題。對于大型渡槽的流固耦合問題是一個及其復(fù)雜的多學(xué)科交叉型研究課題，涉及固體和流體兩種不同介質(zhì)之間的相互作用。本文首先系統(tǒng)地介紹了該課題的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及其研究進(jìn)展，整理了渡槽結(jié)構(gòu)流固耦合問題的理論框架，然后對渡槽結(jié)構(gòu)的動力特性及其在地震作用方向不同時的動力響應(yīng)進(jìn)行研究，最后以此為基礎(chǔ)探討多維地震波對結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、渡槽結(jié)構(gòu)模態(tài)分析。以南水北調(diào)

2、中線工程中某渡槽工程為背景，采用附加質(zhì)量法和AD IN A完全流固耦合法在不同水位下對渡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析。研究結(jié)果表明：水體對渡槽結(jié)構(gòu)的動力特性影響較大，結(jié)構(gòu)的頻率隨水位的上升而減??；兩種不同算法的模態(tài)分析結(jié)果相差不大，故可用附加質(zhì)量法來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析；
　　2、研究渡槽結(jié)構(gòu)在單向地震作用下的動力響應(yīng)。利用附加質(zhì)量法和流固耦合法研究渡槽結(jié)構(gòu)在 EL-Centro地震波不同分量下的動力響應(yīng)。研究結(jié)果表明：不同地震波作用方向下，

3、結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)不同。其中，順槽向和橫槽向地震響應(yīng)較為顯著，豎向最弱。對于各個方向上，水位對于結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響均較大，且不同的方法計算結(jié)果有所不同；
　　3、在以上工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了多維地震波作用下渡槽結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。研究方法同單向地震波作用。其結(jié)果表明：在二維地震波作用下，結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)明顯強(qiáng)于一維地震波單獨(dú)作用下的動力響應(yīng)。同時，三維地震波的動力響應(yīng)較二維地震波作用下結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)來說，并無太大漲幅。因此可得：在渡槽結(jié)