基于ANSYS的導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)振動及損傷識別研究.pdf

1、導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)振動屬流體和固體耦聯(lián)振動。對于導(dǎo)墻振動問題，不但要研究結(jié)構(gòu)在水動力荷載作用下的耦聯(lián)振動，還包括結(jié)構(gòu)服役階段結(jié)構(gòu)的安全問題。本文以糯扎渡水電站溢洪道導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)為例，研究了導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)振動的動力荷載問題，并結(jié)合ANSYS二次開發(fā)語言編制了導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)計算的仿真平臺，以及根據(jù)導(dǎo)墻實(shí)際情況研究了結(jié)構(gòu)損傷識別問題，具體內(nèi)容如下： 1)根據(jù)隨機(jī)函數(shù)理論以及功率譜分析方法，依據(jù)模型試驗(yàn)研究了導(dǎo)墻振動的動力荷載問題。結(jié)果表明，水流摻氣加劇了水流的

2、紊動，荷載的均方根是沒有摻氣情況下的2-3倍. 2)根據(jù)正交分解理論，研究了高速水流脈動壁壓，完善了的脈動壁壓高階分解理論，分離出了相干結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，脈動壁壓包含正負(fù)兩種運(yùn)動模式，相干結(jié)構(gòu)和正的運(yùn)動模式對應(yīng)，而隨機(jī)量和負(fù)的運(yùn)動模式對應(yīng)。 3)利用ANSYS二次開發(fā)語言建立了導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)分析計算平臺，探討了復(fù)雜地基情況下的建模問題以及導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)的分析問題。同以往的導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)有限元計算相比，利用ANSYS開發(fā)的計算平臺，具有較強(qiáng)針

3、對性，整合擴(kuò)展了專業(yè)分析的能力，方便用戶使用。 4)根據(jù)模態(tài)理論和結(jié)構(gòu)響應(yīng)原理，研究了地基含大斷層情況下導(dǎo)墻的結(jié)構(gòu)的振動問題。認(rèn)為對于含有大斷層橫穿結(jié)構(gòu)地基時，導(dǎo)墻物理模型的建模深度應(yīng)該取導(dǎo)墻高度的1.5-2倍，建模寬度單側(cè)取導(dǎo)墻高度的一倍；結(jié)構(gòu)動應(yīng)力的結(jié)果表明，導(dǎo)墻和斷層以及基巖和斷層的連結(jié)處容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，是防護(hù)的主要部位。 5)利用模態(tài)應(yīng)變能耗散率的損傷因子，建立三維損傷模型，研究結(jié)構(gòu)三維損傷的識別問題。結(jié)構(gòu)損傷