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)干旱缺水問題,將流經(jīng)青海、甘肅兩省交界處的大通河水,通過過水隧洞、渡槽、水渠等過水建筑物調(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,簡稱為“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)條件和場地地震效應(yīng);(2)通過對附加質(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力分析三維有限元模型;(4)依據(jù)灌溉、渡槽過流運(yùn)行狀況,選擇