雙拱型鋼管結(jié)構(gòu)閘門的動(dòng)力特性分析.pdf

1、雙拱型鋼管結(jié)構(gòu)體系是一種由正反拱組合而成的新型結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)體系由正拱、反拱、腹桿、弦桿以及橫向連接桿等構(gòu)件組合而成的。兩個(gè)交叉拱一正一反布置，并由其他桿件相連接，構(gòu)成了整個(gè)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)體系受力合理，剛度大，幾何特性好，受力體系在荷載下的位移較小，且體態(tài)優(yōu)美，用鋼量節(jié)省。此外，該結(jié)構(gòu)體系動(dòng)力特性較好，特別適用于一些長期承受動(dòng)荷載作用的結(jié)構(gòu)。在本文中，該結(jié)構(gòu)體系將被實(shí)際運(yùn)用于曹娥江大閘工程中，由此來對整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力特性進(jìn)行系統(tǒng)仔細(xì)的

2、研究。 首先，本文介紹了閘門的發(fā)展、分類，閘門結(jié)構(gòu)的動(dòng)力研究現(xiàn)狀以及曹娥江工程的背景。 其后，本文對雙拱型鋼管結(jié)構(gòu)體系的振動(dòng)進(jìn)行了深入研究。文中介紹了閘門在水動(dòng)力荷載下振動(dòng)的原因機(jī)理，并對雙拱型鋼管結(jié)構(gòu)體系的基本動(dòng)力特性進(jìn)行了研究分析。由于閘門運(yùn)行環(huán)境的特殊性，本文詳細(xì)推導(dǎo)了在流體影響下結(jié)構(gòu)振動(dòng)的基本方程。對不同水深、不同開度對結(jié)構(gòu)體系基本頻率和振型的影響做了詳盡的計(jì)算和比較，得出了雙拱型鋼管結(jié)構(gòu)體系在流體介質(zhì)條件下的振

3、動(dòng)規(guī)律。 針對曹娥江大閘地處錢塘江出?？冢馐茌^大涌潮荷載的特點(diǎn)，本文通過相關(guān)觀測經(jīng)驗(yàn)資料，對相應(yīng)地段的涌潮荷載進(jìn)行了仔細(xì)研究，得出了0.2％概率條件下的閘門所受的涌潮作用力。據(jù)此，通過時(shí)程分析法進(jìn)一步分析了在該荷載下雙拱型鋼管結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力響應(yīng)。并對涌潮作用力的改變，對結(jié)構(gòu)的影響做了比較，得出了一些結(jié)論。 最后，為了驗(yàn)證理論分析的正確性，本文設(shè)計(jì)了縮尺模型結(jié)構(gòu)動(dòng)力試驗(yàn)，通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析比較，得到了錢塘江涌潮荷載對雙