大型渡槽有限条法地震反应分析

根据有限条法原理,把渡槽槽身划分为若干有限条,推导出渡槽槽身结构的单元刚度矩阵、质量矩阵的显示表达式;采用空间梁单元模拟渡槽支架;联接槽身和支架的盆式橡胶支座采用弹性元件单元模拟.编写程序具体计算了某大型渡槽的自振频率,并用ansys对大型渡槽进行模态分析,对比计算结果验证本文模型的正确性.并计算了大型渡槽结构在3种工况分别输入EL-Centro、Taft、天津地震波3种地震波作用下的地震时程响应.     

动水作用下大型渡槽结构有限条法地震反应分析

根据有限条法原理,把渡槽槽身划分为若干有限条,推导出渡槽槽身结构的单元刚度矩阵、质量矩阵的显示表达式.采用空间梁单元模拟渡槽支架,联接槽身和支架的支座采用弹性元件单元模拟;采用附加质量法考虑水体的动水作用;计算了大型渡槽结构在三种工况分别输入三种地震波作用下的时程响应.     

二道河斜拉渡槽自振特性的模型试验

二道河斜拉渡槽为大跨度钢筋混凝土斜拉结构,全跨长为258m,主跨长126m,中间设两个塔墩,塔墩高52.4m.该渡槽地处风口,为确保建筑物不受风力破坏,必须进行结构的风动研究,同时,必须准确地了解该种结构的自振特性.为此,在室内进行了小比例尺斜拉渡槽自振特性的模型试验.本文系统地介绍了由模型试验而获得的斜拉渡槽自振特性(频率和振型),较好地探讨了拉索因受力改变而引起槽身自振频率变化和拉索本身振动的运动规律以及减小其振幅的措施.本文还将自振频率计算值与实测值进行了对比,二者基本吻合.     

基于有限条法的流固耦合渡槽结构动力分析

采用附加质量法对考虑动水作用的渡槽动力特性进行了分析,通过算例表明,随着渡槽槽内水位的升高,渡槽结构整体质量增大,渡槽的横向、竖向、纵向各阶自振频率依次显著减小,同时可以看出槽内水位的变化对支架的自振频率影响很小.在渡槽结构的抗震理论计算与设计中,水体对渡槽结构的动水作用不可忽视.     

考虑流固耦合的大型渡槽动力特性计算

为计算大型渡槽考虑流固耦合的动力特性，以Housner理论为基础，建立了考虑流固耦合的大型渡槽薄壁梁段单元的动力分析模型，利用此模型编写计算机程序，计算了南水北调中线工程某大型渡槽结构在多种工况下的自振频率和振型，计算结果表明，渡槽槽内水体与槽身的动力耦合对渡槽结构的自振频率和振型影响显著，在对大型渡槽结构进行动力特性计算时，采用考虑相应水位的流固耦合模型比较符合渡槽结构的实际情况。     

大型渡槽隔震体系结构动力特性的试验研究

为解决南水北调大型渡槽工程中的抗震问题,进行了模拟地震振动台试验研究,分析了减震支座水平刚度、槽内水体及场地对渡槽结构动力特性的影响。研究结果表明,减震支座的水平刚度越小、槽内水体质量越大,渡槽结构自振周期越长,从而达到减震效果,提高渡槽的抗震能力。此外,场地对减震效果影响显著。     

多厢矩形渡槽槽身弹性稳定分析的梁壳复合有限条法

应用梁壳复合有限条法建立了多厢矩形渡槽槽身弹性稳定分析的计算模型,模型中计入了槽身内横向加劲肋及横向连系拉杆的影响,基于最小势能原理推导出弹性稳定问题的特征值方程,并编写了相应的计算程序.通过与矩形加肋板稳定性问题的理论解及工程实例数值解的比较表明,应用梁壳复合有限条法时单元划分数目少、数据处理简单,具有良好的求解精度和效率.工程实例计算结果表明,随着水位的增加,槽身弹性稳定系数降低,屈曲模态未改变;预应力荷载不仅对稳定系数影响显著,而且改变了槽身的屈曲模态.     

大型渡槽竖向动力特性及地震动力反应

应用流体的势流理论及梁的振动方程，分析了大型渡槽承重结构的竖向流图自振动力特性及地震动力反应。分析结果表明，渡槽承重结构由于大量附连水质量的作用，其自振频率大幅度下降，即使结构抗震设防烈度不高，坚地震作用对承重结构也具有较大影响，结构设计时应加以考虑。     

大型渡槽现浇法施工技术

升钟水利右总干渠，武都引水工程总干渠是四川省内已建成的两大灌区骨干工程，渠线上已建成不同结构形式的大型渡槽１７座。本文着重介绍渡槽现浇法的施工技术，可供同类工程借鉴。     

大型渡槽槽墩动力特性分析

采用通用有限元软件SAP2000对南水北调中线工程中双洎河渡槽薄壁空心墩建立了空间有限元分析模型,研究大型双槽渡槽的动力特性,采用模态分析方法对渡槽墩体前10阶的自振频率与振动模态进行了计算.结果表明:在不考虑槽身和槽内无水、半水、满水4种工况下各阶振型振动的圆频率变小,周期变大;比较空心槽墩4种工况下前10阶自振频率与振动模态,可见结构纵向刚度最小,横向刚度次之,竖向刚度最大.     

大型U形薄壳渡槽动力分析

针对大型U形渡槽的动力特性和动力响应问题,建立了适于U形渡槽流固耦合(FSI)系统的位移压力(μi,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程,并基于FSI系统的(μi,p)格式建立渡槽槽体--水体--槽墩--基础--地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,并用隐式--显式积分算法计算了4种水深、2种强震作用下大型渡槽的动力响应.计算结果表明,基于FSI的(μi,p)格式,考虑到槽体与水体的相互作用,简化了计算模型,提高了计算精度,同时也得出不同水深、不同激励下渡槽结构动力特性和动力响应的变化规律等结论,可为大型渡槽及同类工程动力设计提供参考.     

预应力渡槽的竖向振动特性和地震反应

首先建立了考虑预应力影响的渡槽竖向地震反应分析的变系数微分方程。然后应用模态摄动法和振型叠加法，提出了预应力渡槽竖向动力特性和地震反应的计算方法。最后通过典型工程实例分析，讨论了渡槽竖向地震反应分析中的预应力和槽内水体对渡槽动力特性和抗震性能的影响及渡槽竖向高阶振型对渡槽地震反应的贡献等。算例结果表明，施加预应力使渡槽的自振频率升高、抗震能力增强，渡槽的竖向地震反应中高阶振型的贡献可以忽略，槽内水体对渡槽的自振特性和地震反应有很大影响。在渡槽的抗震设计中应考虑渡槽竖向地震反应的影响。     

基于矩法的渡槽结构抗震可靠性分析

基于考虑流固耦合作用的渡槽薄壁结构动力分析模型,开展了渡槽结构地震动力响应的可靠性研究,根据场地条件生成若干条人工地震波施加于结构,得到地震内力响应样本值,通过所建立的可靠度功能函数进行统计分析,运用矩法计算得到结构失效概率密度函数和对应的结构失效概率.     

预应力效应对渡槽动力特性影响分析

作为大型输水建筑物,渡槽的动力特性最能反映结构的整体力学性能和在空间力作用下变形的先后顺序。对有肋和无肋的矩形渡槽和U形渡槽不同预应力筋配置方式的动力特性进行了分析,结果表明:对于矩形渡槽,竖向预应力筋显著降低了结构整体刚度,矩形渡槽加肋可大幅提高结构的刚度;对于U形渡槽,环向预应力筋降低了结构的整体刚度。渡槽有很强的刚度,预应力不能改变振型出现的先后顺序。结合静动力分析结果,推荐使用U形渡槽。     

大型渡槽隔震研究

尽管隔震技术已经在实际工程中得到广泛应用,但至今为止,尚无大型渡槽应用隔震技术的实例.本文针对大型渡槽的隔震问题进行研究,探讨大型渡槽的隔震机理、隔震装置和隔震目标,提出隔震渡槽的地震反应分析方法,并结合某实际渡槽工程对各种支承方案下渡槽的地震反应及使用隔震技术后渡槽的减震效果进行具体分析.研究结果表明,应用隔震技术可以显著降低渡槽结构的地震应力反应,提高整体渡槽的抗震性能.     

联体式渡槽流固耦合动力特性分析

基于势流体假设建立渡槽——水流固耦合二维联体式渡槽模型,分别计算比较刚性地基约束情况和考虑桩土作用的弹性地基约束情况的渡槽结构在不同水深工况下的计算结果,分析了联体式渡槽的动力特性以及土一桩结构相互作用对上部结构动力特性的影响。计算结果表明：槽内水体使结构自振频率降低,并且随着水深的加大频率降低越多;考虑桩一土相互作用使渡槽结构变柔,自振周期变长,因此在渡槽的静动力计算分析中有必要考虑桩土作用。     

大型渡槽的模态分析与研究

在南水北调工程中,渡槽的最大特点是输水流量巨大、体型庞大。根据大型渡槽的结构特点,应用ANSYS有限元分析软件,对实际工程中某大型渡槽进行振动特性分析,探讨大型渡槽在4种工况（空槽、满槽、中槽过水、边槽过水）下的模态变化范围,为该大型渡槽的抗震设计提供依据。     

大型薄壁输水渡槽流固耦合振动台试验研究

地震高烈度区大型高架渡槽的抗震安全是我国西南地区长距离调水工程建设及运行过程中难以回避的重大挑战。渡槽结构与槽内水体动力相互作用是地震响应分析及安全评价的关键问题。目前使用较多的将水体以附加质量方式计入其对结构动力响应影响的方法是基于刚性壁与流体相互作用假定下推导建立的。大型渡槽多为薄壁结构,柔性结构与水体间的动力相互作用与刚性壁假定存在明显的不同。本研究采用几何比尺1/10的大型薄壁渡槽物理模型,通过振动台试验研究渡槽与水体的动力相互作用。通过深入分析稳态白噪声激励和11组双方向地震波激励下渡槽结构的动态响应,确定大型薄壁渡槽中水体对结构自振频率及渡槽两端支座力产生的重要影响,并给出了试验对象渡槽结构槽内水体与渡槽动态相互作用的等价质量定量关系。为实际工程抗震设计准确分析评价渡槽抗震安全提供可靠依据。     

混凝土重力坝自振特性的动态有限单元法分析研究

本文在J.S.Przemieniecki提出的动态有限单元概念的基础上,建立和推导了动态任意四边形单元,推广应用于混凝土重力坝的自振特性分析,实例分析结果表明,此方法和本文所作的推导是有效的和正确的,可供实际工程分析使用。