考慮流固耦合作用的大型雙槽渡槽結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterAnalysisofSeismicResponseofLargeScaleDualChamberAqueductwithfluid—structureCouplingByYinchuFanSupervisor：ProfJianguoXuRoadandRailwayEngineeringSchoolofWaterConserv

2、ancy&EnvironmentMarch2010摘要摘要南水北調(diào)工程是國家近年來興建的大型水利工程，其目的是為了緩解我國西北華北地區(qū)的水資源貧乏。其中，渡槽是南水北調(diào)跨河流、道路等的架空輸水構(gòu)筑物，對(duì)整個(gè)工程有重要意義。在南水北調(diào)工程共有三條線路，其中在中線總干渠中，有數(shù)十座大型渡槽輸水構(gòu)筑物，且其中大多位于7度以上地震烈度地區(qū)。確保大型渡槽在地震作用下的抗震安全性，對(duì)整個(gè)中線工程的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要意義。本論文對(duì)大型渡槽結(jié)構(gòu)在地震

3、作用下的反應(yīng)進(jìn)行了研究，主要完成了以下工作：1建立有限元分析程序本文在考慮渡槽與槽內(nèi)水體的相互作用下，利用彈性動(dòng)力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了理論推導(dǎo)，在此基礎(chǔ)上編制了動(dòng)力分析有限元程序，用于分析考慮流固耦合作用時(shí)的渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性問題。2專用梁段單元本文推導(dǎo)出了專門計(jì)算考慮流固耦合的雙槽渡槽梁段單元，該單元綜合考慮了渡槽橫向彎扭耦合振動(dòng)、約束扭轉(zhuǎn)變形等渡槽槽身薄壁結(jié)構(gòu)的特征，用于分析大型雙槽渡槽結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析。3實(shí)體的剖分和單元網(wǎng)格繪制在Au

4、toCAD中可以很方便的進(jìn)行平面和空間實(shí)體建模，利用此CAD空間，通過VBA進(jìn)行二次開發(fā)，制作網(wǎng)格剖分程序和三維單元繪制程序，用于后處理觀察。本文利用此特性進(jìn)行了單元剖分和網(wǎng)格繪制。4有限元分析程序的校核為了校驗(yàn)計(jì)算程序的可靠性，采用了三個(gè)校核算例：懸臂梁，圓管和開口箱梁，對(duì)程序的計(jì)算可靠性和結(jié)果精度進(jìn)行了校核。5大型雙槽渡槽動(dòng)力特性分析分6種工況對(duì)南水北調(diào)中線主干渠某大型雙槽渡槽結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性進(jìn)行了動(dòng)力建模，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行理論分析。