下承式拱架渡槽三維有限元抗震分析.pdf

1、隨著我國(guó)用水現(xiàn)狀的日趨嚴(yán)重，大型渡槽被廣泛應(yīng)用于調(diào)水工程，如南水北調(diào)中線工程就有大型渡槽40多座[1]，結(jié)構(gòu)規(guī)模很大、輸水流量也大，且大部分位于地震烈度為7度以上的地區(qū)。一旦渡槽結(jié)構(gòu)遭受震害，將影響工程運(yùn)行，造成巨大損失。因此，研究渡槽的抗震問(wèn)題，并采用安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的隔減震措施，以有效減輕地震災(zāi)害的影響，確保渡槽在地震作用下的抗震安全性，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]和工程運(yùn)用價(jià)值。對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)而言，國(guó)內(nèi)規(guī)范尚無(wú)對(duì)渡槽的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行明確的規(guī)

2、定[3]，渡槽抗震研究的目的是采取有效的控制措施，減輕渡槽結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞程度。
　　 本文結(jié)合山西省大水網(wǎng)建設(shè)工程，某引水工程——下承式拱架渡槽設(shè)計(jì)方案，其槽身通過(guò)吊桿與上部承力拱連接，槽身和拱架之間相互影響較大，空間力學(xué)性能復(fù)雜，因此采用經(jīng)典的結(jié)構(gòu)力學(xué)求解方法無(wú)法得到令人滿意的受力和應(yīng)力分布規(guī)律[4]。為此，對(duì)其進(jìn)行有限元整體結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)分析，確定其振動(dòng)頻率及振動(dòng)形態(tài)，采用振型分解反應(yīng)譜原理，利用渡槽結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)力特性

3、求解渡槽結(jié)構(gòu)的地震內(nèi)力響應(yīng)，為工程結(jié)構(gòu)抗震配筋驗(yàn)算提供內(nèi)力設(shè)計(jì)依據(jù)。
　　 對(duì)下承式拱架渡槽進(jìn)行三維有限元整體抗震分析研究中，主要完成了以下工作:
　　 1.利用ANSYS有限元軟件，對(duì)下承式拱架渡槽建立了整體有限元?jiǎng)恿Ψ治瞿Ｐ?，其可以充分考慮結(jié)構(gòu)的空間受力情況，成果對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題的解決具有實(shí)用參考價(jià)值，同時(shí)彌補(bǔ)相關(guān)研究理論的空白具有重要意義。
　　 2.在動(dòng)力分析中，利用了模態(tài)分析，獲得了模型的振動(dòng)形態(tài)及其頻率