基于ALE方法的渡槽在地震作用下流固耦合數(shù)值模擬.pdf

1、地震作用下渡槽動力響應(yīng)研究是渡槽抗震設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，近年來多采用試驗或近似理論方式進(jìn)行分析。本文在已有成果的基礎(chǔ)上，基于ALE理論，選用顯式動力分析軟件LS-DYNA，對于渡槽在地震作用下，水體晃動產(chǎn)生的動水壓力對槽身應(yīng)力和位移的影響進(jìn)行研究。建立了數(shù)值模型并按相關(guān)工況進(jìn)行了分析。
　　 主要工作包括：
　　 1.搜集整理國內(nèi)外關(guān)于渡槽的研究成果和研究中存在的問題，同時對流固耦合技術(shù)在槽體與水體相互作用的應(yīng)用成果進(jìn)行調(diào)研

2、，分析各種計算模型的適用性。
　　 2.介紹ALE 描述方法的基本理論；對渡槽與水體作用的實際情況進(jìn)行分析簡化，按照ALE 理論，建立渡槽與水體相互作用的驗證模型；并采用擬靜力法進(jìn)行模型驗證，為進(jìn)行動力分析做準(zhǔn)備。
　　 3.建立地震作用下渡槽的ALE 動力模型。計算了不同水深時渡槽的地震響應(yīng)，得到了水體對槽壁的壓力變化規(guī)律和水深對渡槽橫向位移的影響規(guī)律，確定了渡槽容易破壞的位置；同時對波高隨水深的變化情況進(jìn)行分析，結(jié)果

3、表明隨水位增大，水體晃動非線性幅度有增強趨勢。
　　 4.對比ALE模型與Westergaard模型計算結(jié)果中渡槽橫向位移、應(yīng)力，分析了ALE 方法模擬水體與槽體耦合的精確程度。
　　 5.數(shù)值計算結(jié)果表明，水深對槽體的模態(tài)影響較大，隨著水深的加大，渡槽的振動頻率逐漸下降；渡槽結(jié)構(gòu)的橫向位移隨著槽內(nèi)水位的增加而增加；在基于ALE 方法的計算中，本文所給渡槽中的水體所產(chǎn)生的晃動壓力對槽身的動水壓力貢獻(xiàn)較小，但是因為水壓力的