基于ANSYS的導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)振動(dòng)及損傷識(shí)別研究.pdf

1、導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)振動(dòng)屬流體和固體耦聯(lián)振動(dòng)。對(duì)于導(dǎo)墻振動(dòng)問(wèn)題，不但要研究結(jié)構(gòu)在水動(dòng)力荷載作用下的耦聯(lián)振動(dòng)，還包括結(jié)構(gòu)服役階段結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題。本文以糯扎渡水電站溢洪道導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)為例，研究了導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)振動(dòng)的動(dòng)力荷載問(wèn)題，并結(jié)合ANSYS二次開發(fā)語(yǔ)言編制了導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)計(jì)算的仿真平臺(tái)，以及根據(jù)導(dǎo)墻實(shí)際情況研究了結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別問(wèn)題，具體內(nèi)容如下： 1)根據(jù)隨機(jī)函數(shù)理論以及功率譜分析方法，依據(jù)模型試驗(yàn)研究了導(dǎo)墻振動(dòng)的動(dòng)力荷載問(wèn)題。結(jié)果表明，水流摻氣加劇了水流的

2、紊動(dòng)，荷載的均方根是沒(méi)有摻氣情況下的2-3倍. 2)根據(jù)正交分解理論，研究了高速水流脈動(dòng)壁壓，完善了的脈動(dòng)壁壓高階分解理論，分離出了相干結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，脈動(dòng)壁壓包含正負(fù)兩種運(yùn)動(dòng)模式，相干結(jié)構(gòu)和正的運(yùn)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)，而隨機(jī)量和負(fù)的運(yùn)動(dòng)模式對(duì)應(yīng)。 3)利用ANSYS二次開發(fā)語(yǔ)言建立了導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)分析計(jì)算平臺(tái)，探討了復(fù)雜地基情況下的建模問(wèn)題以及導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)的分析問(wèn)題。同以往的導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算相比，利用ANSYS開發(fā)的計(jì)算平臺(tái)，具有較強(qiáng)針

3、對(duì)性，整合擴(kuò)展了專業(yè)分析的能力，方便用戶使用。 4)根據(jù)模態(tài)理論和結(jié)構(gòu)響應(yīng)原理，研究了地基含大斷層情況下導(dǎo)墻的結(jié)構(gòu)的振動(dòng)問(wèn)題。認(rèn)為對(duì)于含有大斷層橫穿結(jié)構(gòu)地基時(shí)，導(dǎo)墻物理模型的建模深度應(yīng)該取導(dǎo)墻高度的1.5-2倍，建模寬度單側(cè)取導(dǎo)墻高度的一倍；結(jié)構(gòu)動(dòng)應(yīng)力的結(jié)果表明，導(dǎo)墻和斷層以及基巖和斷層的連結(jié)處容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，是防護(hù)的主要部位。 5)利用模態(tài)應(yīng)變能耗散率的損傷因子，建立三維損傷模型，研究結(jié)構(gòu)三維損傷的識(shí)別問(wèn)題。結(jié)構(gòu)損傷