大型渡槽抗震性能試驗研究及分析.pdf

1、渡槽是輸送渠道水流跨越河渠、道路、山谷等的架空建筑物，是水工建筑物中應(yīng)用最廣的交叉建筑物之一，在我國已有悠久的歷史。隨著我國南水北調(diào)工程的開工建設(shè)，大型渡槽大量涌現(xiàn)。本文的主要工作是對大型渡槽這一復(fù)雜結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行試驗研究。主要的研究成果可以概括為以下幾個方面。
　　 1、本文提出了一種新的水平推力樁試驗研究中試驗樁的制作方法，并采用該方法試制了一根試驗樁，通過單樁水平靜載試驗，驗證了通過在鋼管樁內(nèi)埋設(shè)應(yīng)變片和土壓力計以得到

2、樁身應(yīng)力和變形以及土壓力沿樁身的分布規(guī)律的可行性，并得到了試驗室土槽內(nèi)土體的相關(guān)參數(shù)。
　　 2、本文對渡槽擬動力試驗中擬采用的抗震型盆式橡膠支座的性能進(jìn)行了低周反復(fù)荷載試驗，試驗得到了四種不同工況下抗震型盆式橡膠支座的力-位移滯回曲線，以及支座的水平剛度。
　　 3、本文以Housner彈簧-質(zhì)量模型和PCM-Newmark方法為基礎(chǔ)，建立了可以全面考慮樁-土-結(jié)構(gòu)-水體動力相互作用的渡槽結(jié)構(gòu)擬動力試驗方法，并采用有限

3、元計算軟件ANSYS對試驗過程進(jìn)行模擬，將試驗?zāi)M結(jié)果與原型渡槽的有限元計算結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明:采用該方法對渡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行擬動力試驗研究可以真實反映真實的渡槽結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，是合理可行的。
　　 4、本文對渡槽結(jié)構(gòu)模型分別進(jìn)行了橫槽向和順槽向的擬動力試驗研究，在試驗?zāi)Ｐ椭?，將樁基礎(chǔ)直接置于土槽土體內(nèi)，渡槽上部槽體與水體的流固耦合相互作用采用Housner彈簧-質(zhì)量模型模擬，并作為計算子結(jié)構(gòu)。試驗得到了不同地震波和不同地面峰值加

4、速度作用時，有水工況和無水工況下試驗子結(jié)構(gòu)和計算子結(jié)構(gòu)的位移時程及基底剪力-位移滯回曲線，并得到了各工況下樁身彎矩、位移以及樁側(cè)土壓力的分布規(guī)律，試驗結(jié)果表明，在地震波作用下，流固耦合效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的作用與地面加速度的頻譜特性有關(guān)，可能增大結(jié)構(gòu)反應(yīng)，也可能減小結(jié)構(gòu)反應(yīng)。
　　 5、本文采用有限元分析軟件ANSYS對試驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了計算分析，將計算結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)行了比較。另外，分別計算了有、無隔震支座兩種情況，以分析考慮樁-土-結(jié)構(gòu)-