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《武汉大学》 2005年
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渡槽抗震与抗风研究

彭云枫  
【摘要】:渡槽是跨越铁路、公路、河流、山谷等重要设施的输水建筑,除了输水外还可排洪水、导流等之用,是调水、供水和灌区工程中最常用的一种交叉建筑物,一般是渠系中的控制性建筑物。 在我国,山丘区面积分布很广,而且水量分布极不均匀,需要进行跨地区、跨流域的水资源调度,以满足需水量要求。而对于水资源调度来说,必须修建大量的配套工程,其中渡槽常是必不可少的建筑物,例如南水北调中线工程总干渠上,规划中需修建大型渡槽49座,可见渡槽在水利工程建设中有很重要的地位。 我国目前尚未颁布渡槽的设计规范,在《水工建筑物抗震设计规范》中也无渡槽抗震设计的具体规定。而对于渡槽的抗风设计,也只能参照建筑结构荷载规范而行。渡槽的抗震特别是抗风问题目前还未得到充分的重视。 本文总结了国内外有关渡槽结构与水的流固耦合作用、渡槽地震响应、风荷载致渡槽破坏机理、基于可靠度的渡槽抗灾优化设计以及渡槽抗灾减灾设计措施等方面的大量文献,并参考目前已经相对比较成熟的桥梁抗震和抗风的研究成果,对渡槽的抗震与抗风问题进行研究。主要内容有: 1.根据渡槽上部槽内的巨大水体的特点,研究渡槽结构与水的流固耦合作用,对槽中水体在外界激励作用的动力特性分别采用线性的Housner水体模型和非线性ALE型有限元模型进行模拟。试验观测表明,渡槽中水体在外界激励作用下其运动呈现出明显的非线性特征,证明ALE有限元模型与实际情况较为吻合,可以作为渡槽在外激励作用下动力分析的基础模型。 2.本文采用渡槽结构分析的梁段有限元模型,利用ANSYS程序,对南水北调中线双泊河渡槽进行初步分析研究。分3种工况(槽内无水、槽内半水和槽内满水),在考虑流固耦合作用的情况下,运用动态分析法对该渡槽在地震作用下的动态特性进行分析,并在EL-Centro地震波激励下进行该渡槽在3种工况下的地震动力时程分析。 3.研究当风向与输水方向垂直时,渡槽在顺风向风力作用下的静风荷载和风振作用,对已有渡槽风洞试验的结果进行分析,得出比较符合实际的渡槽风载体型系
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TV672.3;TV312

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 袁海军;大型多槽式箱型渡槽的抗震分析[D];河北工程大学;2011年
2 赵兰敏;南水北调中线工程大型渡槽健康监测模型的研究[D];河北农业大学;2007年
3 王贺;考虑多因素影响的大型渡槽抗震分析[D];河北工程大学;2009年
4 刘哲;渡槽结构考虑水体晃动的多点地震输入分析[D];西安理工大学;2010年
5 张晓青;梁式多侧墙渡槽的抗震分析[D];河北工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴轶,莫海鸿,杨春;大型矩形渡槽-水耦合体系的动力性能分析[J];地震工程与工程振动;2004年04期
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3 吴轶,莫海鸿,杨春;U形渡槽水体大幅晃动的ALE有限元模拟[J];华南理工大学学报(自然科学版);2003年09期
4 吴轶,莫海鸿,杨春;大型渡槽-水耦合体系动力特性分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年09期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 彭利华;大型渡槽结构抗震及隔震研究[D];河北农业大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 徐洪涛;苑敏;蒲焕玲;廖海黎;;大跨钢桁加劲梁气动弹性模型的设计方法[J];四川建筑科学研究;2009年02期
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9 童庞;杨炯;姚勇;王卫华;;近似流线箱型断面桥梁颤振影响因素研究[J];四川建筑科学研究;2009年06期
10 陈天红;张伯艳;谢清荣;谭海滨;;人工合成地震波研究[J];四川建筑科学研究;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 陈正作;刘蕾;;基于内力法理论的拱坝动力计算[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 朱学佳;曹志翔;林俊;张赤宇;麦天佑;;基于随机变量分析的高库大坝结构自振频率的数值计算研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 李德玉;张伯艳;何建涛;;官地重力坝极限抗震能力初探[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 张伯艳;李德玉;何建涛;;施工期裂缝对拱坝静动力响应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 王海波;杨会臣;;混凝土重力坝全坝段三维动力分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 胡少伟;游日;;超大跨径变截面钢筋混凝土拱式渡槽抗震分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 聂利英;高志成;朱广甫;潘哲;;减隔震装置下渡槽槽—水耦合体动力响应特点研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张营川;筒型和翼型结构旋涡发放问题的数值仿真研究[D];大连理工大学;2011年
2 关宏波;GFRP套管钢筋混凝土组合结构的研究[D];大连理工大学;2011年
3 钮鹏;碳纤维增强压弯钢构件稳定性研究[D];大连海事大学;2011年
4 郭晓云;汶川地震反应谱研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
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7 陈涛;山区机场高填方地基变形及稳定性研究[D];郑州大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张伟杰;高层建筑和高耸结构的简化动力分析[D];河南理工大学;2010年
2 蔺新丽;爆破震动作用下建筑结构动力响应研究及灾害控制[D];山东科技大学;2010年
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4 任克彬;大型渡槽结构主动变阻尼控制研究[D];郑州大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴湘和,陈玲玲,吴杰芳;南水北调中线跨黄河渡槽抗震计算研究[J];长江科学院院报;2002年03期
2 赵瑜,陈长胜,刘宪亮,白新理;东深供水工程矩形渡槽优化设计及受力分析[J];长江科学院院报;2002年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 徐建国;大型渡槽结构抗震分析方法及其应用[D];大连理工大学;2005年
2 唐煜;均匀设计的组合性质及其构作[D];苏州大学;2005年
3 郄志红;大坝安全监测资料正反分析的智能软计算方法及其应用[D];天津大学;2005年
4 王辉;大型水轮机振动分析及粘性流体与弹性结构耦合的有限元格式[D];清华大学;1997年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴建军;遗传算法在天线匹配网络设计中的应用[D];大连海事大学;2000年
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8 黄永刚;大体积混凝土温度监测与裂缝控制[D];西安建筑科技大学;2004年
9 冯领香;渡槽结构多点地震输入的抗震分析[D];河北农业大学;2004年
10 司春棣;遗传算法与神经网络在土石坝安全监测资料分析中的应用研究[D];河北农业大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 袁海军;大型多槽式箱型渡槽的抗震分析[D];河北工程大学;2011年
2 曹庭;双泉水库溢洪道衬砌裂缝成因分析研究[D];郑州大学;2012年
3 张晓青;梁式多侧墙渡槽的抗震分析[D];河北工程大学;2012年
4 李增坤;水电站群洞性埋管三维有限元分析[D];河北工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 徐建国,陈淮,王博,王复明,徐伟;考虑流固动力相互作用的大型渡槽地震响应研究[J];土木工程学报;2005年08期
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6 鲍侃袁;沈国辉;孙炳楠;;考虑结构与土体相互作用的大型冷却塔风致平均响应研究[A];第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2008年
7 李正农;宫博;王莺歌;王志峰;苏万林;刘艳萍;;分隔缝对定日镜风荷载和风效应的影响[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2009年
8 杨金福;陈策;韩东江;;高速旋转机械轴系耦合调频技术的研究[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
9 刘习军;王大钧;陈予恕;;奇异的高阶自激振动现象分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
10 闫民;尹建业;孙宝平;方俊;;颗粒流体力学方法(GHM)介绍[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 贺丹;构建抗风揭系统时不我待[N];中国建材报;2011年
2 记者 李亚楠;世界第一大渡槽开工[N];新华每日电讯;2009年
3 许珍 通讯员 梁宇;渡槽:“人工天河”今安在?[N];广州日报;2010年
4 记者 黄伟;渡槽:记录历史的“水利长城”[N];雅安日报;2010年
5 刘杨 林果;黄林桥渡槽被遗忘的水利工程奇迹[N];南充日报;2011年
6 本报记者 星宇;“二龙”相争:渡槽VS隧道[N];中华建筑报;2003年
7 本报记者 董学彦;“世界第一大渡槽”横空出世[N];河南日报;2009年
8 记者 刘文杰;抗风灾工作取得阶段性成果[N];吐鲁番日报(汉);2010年
9 记者 沙星海;调研沙河渡槽工程和库区移民安置工作[N];平顶山日报;2009年
10 王冠华;ZL保温技术风荷载性能[N];中国建设报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐建国;大型渡槽结构抗震分析方法及其应用[D];大连理工大学;2005年
2 孙士丽;具有自由液面效应的高频流固耦合问题[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 李永贵;高层建筑风荷载与风致弯扭耦合响应研究[D];湖南大学;2012年
4 李勇;考虑流固耦合效应的整体压裂数值模拟研究[D];西南石油学院;2004年
5 王彬;流固耦合作用的弱耦合算法及风与薄膜结构的耦合分析[D];北京交通大学;2008年
6 胡潇毅;一类流固耦合问题的数值算法及风场中摇曳树木的物理仿真[D];浙江大学;2008年
7 何晗欣;桥梁抗震与抗风及其影响因素分析研究[D];长安大学;2011年
8 王文全;薄壁结构流固耦合数值模拟及计算方法研究[D];昆明理工大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭云枫;渡槽抗震与抗风研究[D];武汉大学;2005年
2 叶鑫锐;压裂液的流动特性及对油藏裂缝影响研究[D];大庆石油学院;2009年
3 邵岩;考虑水体作用的渡槽动力响应计算[D];河海大学;2006年
4 赵晓飞;考虑流固耦合的南水北调渡槽减振措施研究[D];大连理工大学;2004年
5 叶小兰;吸声结构的优化与数值模拟[D];太原理工大学;2006年
6 代小芳;基于流固耦合方法的气囊展开数值模拟研究[D];大连理工大学;2008年
7 田亚莉;基于降噪的汽车进气波纹管基础研究[D];燕山大学;2006年
8 吉小艳;弧形钢闸门主框架动力稳定性的研究[D];西北农林科技大学;2004年
9 吴忆峰;基于传声损失的双层隔声窗结构参数的优化设计与分析[D];汕头大学;2005年
10 张斌;风力机塔架结构的抗风抗震特性研究[D];沈阳工业大学;2008年
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