渡槽模型模態(tài)分析與研究.pdf

1、南水北調(diào)工程是事關(guān)中國社會和經(jīng)濟發(fā)展的重大工程，渡槽作為南水北調(diào)工程的重要輸水結(jié)構(gòu)，在南水北調(diào)工程中起著至關(guān)重要的作用。由于渡槽結(jié)構(gòu)輸水量大，槽體本身質(zhì)量以及水體質(zhì)量均很大，而且途經(jīng)抗震設(shè)防地區(qū)，所以了解渡槽的動力特性對渡槽的設(shè)計有著重要意義。
　　 模態(tài)試驗及分析是獲取結(jié)構(gòu)振動特性的常用手段之一。通過模態(tài)試驗對結(jié)構(gòu)進行模態(tài)測試及分析以后能獲取結(jié)構(gòu)的自振頻率、阻尼以及結(jié)構(gòu)振型。這些參數(shù)對于了解結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性，以及抗震設(shè)計等方面均

2、非常重要。
　　 與橋梁結(jié)構(gòu)相似，對于大型渡槽，一般采用樁基礎(chǔ)。在樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計中常遇到的問題是樁-土相互作用問題，目前對于考慮樁-土相互作用對結(jié)構(gòu)的影響還有待進一步研究。要充分的了解樁-土相互作用時樁的動力特性，對其進行模態(tài)實驗和分析，以識別其模態(tài)參數(shù)，對研究樁-土相互作用，及其對上部結(jié)構(gòu)的影響有著重要的意義，并且可對渡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論的指導(dǎo)。
　　 本文采用模態(tài)實測及分析系統(tǒng)，并采用自制的傳感器布設(shè)裝置，對渡槽槽墩模

3、型的鋼管樁及槽墩分別進行了模態(tài)試驗。模型模態(tài)測試試驗在湖南大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗室土槽中進行。由于試驗對象的特殊性及分析的需要，本文還對兩部件系統(tǒng)的模態(tài)合成方法進行了推導(dǎo)，并成功應(yīng)用于本文模態(tài)試驗的模態(tài)合成。結(jié)果表明此合成方法在兩部件系統(tǒng)的前提下有效并可行。
　　 了解結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的另外一個方法是數(shù)值模擬，即有限元計算。本文采用了在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析方面非常優(yōu)秀的大型通用有限元分析軟件ABAQUS建立了樁-土-槽墩模型和剛性地基模型。并把計算結(jié)