不同地震波作用方向的大型渡槽动力响应分析

以南水北调中线工程中某大型渡槽结构为研究对象,采用ADINA软件中的势流体单元研究考虑流固耦合作用下渡槽结构的动力响应规律。本文对渡槽结构在顺槽向、双向和三向地震波作用下的动力响应分别进行了仿真研究。并分析了附加质量法和ADINA完全流固耦合法在计算流固耦合问题上的异同,及多维地震波对结构动力响应的影响。结果表明:水深及地震作用方向对渡槽结构的动力响应影响较大,且应在双向地震波作用下来研究结构的动力响应问题。     

带横杆多纵梁式矩形渡槽结构内力分析

结合交口灌区总干渠跨相排干沟渡槽设计实例,考虑槽身横向和纵向结构变形协调,横向结构底部弹性支承在各纵梁上,应用实用空间法对带横杆多纵梁式矩形渡槽槽身结构进行内力计算,分析了横杆及主梁刚度对结构内力影响。结果表明:增加横杆使横梁跨中弯矩减少,但使侧肋弯矩增大,横杆使横向结构内力分布更加均匀,常常被称作拉杆的横杆,实际上受到压应力作用;随着纵梁刚度增大,渡槽竖向变形减小,横向结构所受弯矩减小,纵梁的荷载分布不均匀现象减小。所得结论可为同类渡槽结构设计提供参考。     

摩擦摆支座在K8型单层球面网壳结构中的隔震研究

为获得应用摩擦摆支座(FPB)单层球面网壳结构的抗震性能,将摩擦摆支座精细化有限元模型应用到跨度为80 m的K8型单层球面网壳结构中,对两种支承形式的网壳结构施加相同的地震波.依据结构杆件和节点动力响应对摩擦摆支座的隔震效果进行分析,讨论了在水平和竖向地震动时摩擦摆支座的摩擦系数和曲率半径对单层球面网壳地震响应的影响规律.结果表明:随着地震动强度的增强,摩擦摆支座的最优摩擦系数也随之增加;摩擦摆支座曲率半径越大网壳结构的地震响应越小.在上述研究基础上,对单层球面网壳结构如何选择摩擦摆支座进行了一些讨论.     

层间隔震对进水塔结构防震效果的评价研究

提高进水塔结构抗震水平对水利水电工程的安全运行具有重要意义和价值.文章以辽宁省胜利水电站进水塔为例,利用数值模拟的方法对设置和不设置层间隔震两种不同工况在地震条件下的进水塔结构的自振特征、位移和应力进行模拟计算.结果显示,在进水塔排架底部与进水塔塔体接触部位设置层间减震具有良好的减震效果,建议在工程设计中采用.     

大跨径槽桥合建结构体系与荷载效应研究

为了高效利用国家基础设施资源,提出了大跨径槽桥合建的结构体系并分析了其荷载效应。对水重、交通活载在主跨100～300 m范围内的槽桥合建结构响应进行了分析,并针对预应力混凝土刚构、上承式拱结构、斜拉索结构三种结构体系开展了研究。结果表明:在混凝土刚构槽桥合建中,恒载效应为上部箱梁弯矩控制因素,当主墩相对刚度变化较大时,温度效应控制了主墩结构设计;在上承式钢管混凝土拱槽桥合建中,拱脚处,水重和交通活载的总效应超过恒载效应,合理选择拱轴线对于主拱肋受力至关重要;采用桁梁的斜拉管桥合建,上层为交通桥面层,下层可设置大管径输水管,结构刚度大,可满足输水与交通运输两种功能同时运行;提出的输水结构效率系数可用于槽桥合建结构概念设计。     

超大U型薄壁渡槽造槽机施工技术在湍河渡槽工程中的应用

南水北调湍河渡槽工程为相对独立的三线三槽40m跨的双向全预应力结构U型薄壁渡槽,槽身混凝土等级为C50W8F200。渡槽槽体结构新颖,受力复杂,结构尺寸及施工技术较为复杂。该工程通过造槽机机械化施工方法,该施工方法基本不受汛期及极端天气影响,可全年施工,大大缩短了工程工期,同时,节省了工程结构成本及施工投资。     

基于智能隔震结构Benchmark模型的半主动控制非线性隔震系统

针对最新提出的智能隔震结构Benchmark模型,阐述了其在非线性隔震系统下的控制问题.主要介绍了非线性阶段基准问题和Lyapunov半主动控制的原理,并通过Matlab中Simulink模块(S-函数方法)进行仿真模拟分析,计算得到了智能隔震结构Benchmark模型在Lyapunov半主动控制下的控制结果,与被动控制结果对比可知,Lyapunov半主动控制效果显著.     

基于ＩＤＡ的渡槽结构地震易损性分析

渡槽结构是由槽身、槽墩和支座等相互关联的构件组成的结构系统。强震作用下,仅用单一构件的地震易损性来评价渡槽结构系统的地震易损性,往往会高估渡槽的抗震能力。为研究渡槽结构系统的地震易损性,以一座三跨等距简支梁式渡槽为研究对象,基于ＯｐｅｎＳＥＥＳ平台建立了有限元动力分析模型,采用增量动力分析法（ＩＤＡ）计算了槽墩、盖梁处板式橡胶支座以及槽台处聚四氟滑板支座三种构件的横槽向地震易损性;然后,分别通过一阶界限法和二阶界限法,建立了渡槽结构系统地震易损性曲线,并进行了对比分析。结果表明,地震作用下,渡槽结构的板式橡胶支座与聚四氟滑板支座相比槽墩更容易发生损伤;渡槽结构的系统易损性大于单一构件的易损性;二阶界限法所得结构失效概率区间均位于一阶界限法上下界之间,相比一阶界限法,采用二阶界限法建立的系统易损性曲线来评估渡槽结构的抗震性能更为合理。     

等截面悬链线双曲拱有限元分析在打山渡槽设计中的应用

以打山渡槽加固工程为实例,采用有限元方法建模分析求解,计算不同工况下的内力和变形,进而判断各个薄弱截面承载力是否满足设计要求。计算结果表明,打山渡槽主体受力结构安全性满足相关规范要求,利用该方法为此类大型渡槽结构受力计算分析提供了借鉴。     

在役钢筋混凝土渡槽多失效模式时变可靠度分析

传统渡槽可靠度分析大多只考虑失效模式的单一性,为此,基于混凝土碳化模型与钢筋锈蚀模型提出了在役钢筋混凝土渡槽多失效模式的时变可靠度计算方法。利用Monte-Carlo法建立了单一失效模式的时变可靠度与失效概率计算方法,在单一失效模式的基础上采用PNET算法给出了多失效模式时变可靠度模型,运用Matlab软件编写了程序,对某在役钢筋混凝土渡槽结构在单一失效模式与多失效模式下的时变可靠度与失效概率进行了计算分析,结果表明:考虑多失效模式的渡槽可靠度小于单一失效模式的可靠度,计算结果更加合理;考虑渡槽多失效模式的时变性,能更好地掌握结构可靠度随时间的变化情况,给渡槽结构的耐久性做出合理的评价;采用多失效模式时变可靠度对渡槽的可靠度进行计算,与单一失效模式计算结果相比更符合渡槽实际。