渡槽模型模態(tài)分析與研究.pdf

1、南水北調(diào)工程是事關(guān)中國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大工程，渡槽作為南水北調(diào)工程的重要輸水結(jié)構(gòu)，在南水北調(diào)工程中起著至關(guān)重要的作用。由于渡槽結(jié)構(gòu)輸水量大，槽體本身質(zhì)量以及水體質(zhì)量均很大，而且途經(jīng)抗震設(shè)防地區(qū)，所以了解渡槽的動(dòng)力特性對(duì)渡槽的設(shè)計(jì)有著重要意義。
　　 模態(tài)試驗(yàn)及分析是獲取結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的常用手段之一。通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)測(cè)試及分析以后能獲取結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼以及結(jié)構(gòu)振型。這些參數(shù)對(duì)于了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，以及抗震設(shè)計(jì)等方面均

2、非常重要。
　　 與橋梁結(jié)構(gòu)相似，對(duì)于大型渡槽，一般采用樁基礎(chǔ)。在樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常遇到的問(wèn)題是樁-土相互作用問(wèn)題，目前對(duì)于考慮樁-土相互作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響還有待進(jìn)一步研究。要充分的了解樁-土相互作用時(shí)樁的動(dòng)力特性，對(duì)其進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)和分析，以識(shí)別其模態(tài)參數(shù)，對(duì)研究樁-土相互作用，及其對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響有著重要的意義，并且可對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論的指導(dǎo)。
　　 本文采用模態(tài)實(shí)測(cè)及分析系統(tǒng)，并采用自制的傳感器布設(shè)裝置，對(duì)渡槽槽墩模

3、型的鋼管樁及槽墩分別進(jìn)行了模態(tài)試驗(yàn)。模型模態(tài)測(cè)試試驗(yàn)在湖南大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室土槽中進(jìn)行。由于試驗(yàn)對(duì)象的特殊性及分析的需要，本文還對(duì)兩部件系統(tǒng)的模態(tài)合成方法進(jìn)行了推導(dǎo)，并成功應(yīng)用于本文模態(tài)試驗(yàn)的模態(tài)合成。結(jié)果表明此合成方法在兩部件系統(tǒng)的前提下有效并可行。
　　 了解結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的另外一個(gè)方法是數(shù)值模擬，即有限元計(jì)算。本文采用了在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析方面非常優(yōu)秀的大型通用有限元分析軟件ABAQUS建立了樁-土-槽墩模型和剛性地基模型。并把計(jì)算結(jié)