大跨度高墩桁架拱渡槽抗震分析.pdf

1、引大入秦工程是為解決蘭州市永登縣秦王川地區(qū)干旱缺水問(wèn)題,將流經(jīng)青海、甘肅兩省交界處的大通河水,通過(guò)過(guò)水隧洞、渡槽、水渠等過(guò)水建筑物調(diào)入100公里以外,跨流域調(diào)至蘭州市以北60公里處秦王川地區(qū)的大型水利工程,簡(jiǎn)稱(chēng)為“引大入秦工程”。引大入秦工程中渡槽是主要的輸水建筑物,共有渡槽38座,莊浪河渡槽的流量、水深、水荷載、跨徑之大均居世界前列,且位于地震發(fā)生頻率較高的永登縣。
　　 在“5.12”地震中,青川縣水利工程震損十分嚴(yán)重,造成

2、直接經(jīng)濟(jì)損失14.2億元。大型渡槽是南水北調(diào)工程中應(yīng)用較多的主要建筑物,一旦發(fā)生地震,渡槽受損,全線輸水中斷。渡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震性能的選擇直接影響到整體工程正常運(yùn)行及工程沿線人民生命財(cái)產(chǎn)的安全;渡槽水體集中在渡槽的頂部,地震時(shí)渡槽頂部的水體與槽體的之間的流固耦合作用對(duì)其渡槽安全有很大的影響。在地震作用下考慮水體影響渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的研究已經(jīng)成為熱點(diǎn)課題。因此,研究大型渡槽的自振模態(tài)和地震波作用下渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析是十分必要的。

3、　　 本文主要進(jìn)行了以下五個(gè)方面的研究工作:(1)介紹了引大入秦工程的基本情況和莊浪河渡槽的氣象情況、地質(zhì)條件、土質(zhì)條件和場(chǎng)地地震效應(yīng);(2)通過(guò)對(duì)附加質(zhì)量法、Housner模型、邊界元法、ALE有限元法和位移一壓力法五種流固耦合方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析比較,選擇位移-壓力法作為本文建立渡槽流固耦合模型的方法;(3)選擇ANSYS軟件,建立了大跨度高墩桁架拱渡槽的流固耦合動(dòng)力分析三維有限元模型;(4)依據(jù)灌溉、渡槽過(guò)流運(yùn)行狀況,選擇