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《西安理工大学》 2010年
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渡槽结构考虑水体晃动的多点地震输入分析

刘哲  
【摘要】: 本文主要探讨了大型渡槽结构体系在强地震作用下,渡槽内水体的大幅度晃动以及水体与槽壁的动力相互作用所形成的强流体固体动力耦合,以及大跨度渡槽结构各支承点跨越不同类型的场地,多支承点不同激励的行波效应问题,得出了一些有意义的结论,为大型渡槽结构的抗震研究提供一定的参考。 本文首先采用频率积分法的Trifunac方法对所选的地震波加速度时程曲线来进行0轴修正,消除求解速度时程和位移时程由于积分误差累积造成的基线漂移。为渡槽结构进行地震时程分析做相应的准备。 其次,对渡槽结构进行了动力特性分析研究,结构的动力特性主要包括结构的自振频率和振型等一些基本参数。自振频率是结构动力特性的指标,同时也是判别结构是否会发生共振的依据。通过对结构自振特性的分析判断了渡槽结构模型的合理性。 最后对渡槽内的水体应用任意拉格朗日一欧拉法进行了流固动力耦合的非线性描述,将渡槽的支撑点与非支撑点分别考虑,建立了渡槽结构一致地震输入模型和多点地震输入模型,分析了强地震作用下渡槽内水体的大幅晃动,渡槽结构的不同支撑点的输入具有时间差效应的多点输入问题对渡槽结构的影响。分析结果表明:1、结构与流体之间的相互作用就会使结构产生类似于TLD(调谐液体阻尼器)的效应。这样渡槽内的水体能给结构提供更大的阻尼,改善结构的能量耗散,与空槽模型相比能够明显的减小结构的最大位移。2、不同波速的多点地震输入都对大跨度渡槽的动力响应有着明显的影响,不同的输入使得槽内的水体晃动幅度减小,但结构中的应力分布却明显增大,主要是各支撑点地震输入时间间隔变化,导致跨端截面底面中心两端点的相对位移变化,地震波速越小时,引起的应力变化越大,由于渡槽是一种重要的输水建筑物,当相邻跨处两渡槽横截面相对位移过大时,会造成伸缩缝止水橡胶带的破裂,从而大量漏水,危及渡槽的安全。在渡槽设计时应充分考虑这一因素对渡槽的影响。 本文考虑不同的过水深度并建立一致地震输入模型和多点地震输入模型,分析结果表明:1、随着渡槽内水体增加时,渡槽结构跨中截面的最大位移是先减小后增大;当槽内无水时,跨中截面的位移值最大;这因为计算模型考虑了流体、固体之间的相互作用,当输入的地震波速越小,结构两端所受到激励间隔的时间就越长,结构与流体之间的相互作用就会使结构产生阻尼效应。这样渡槽内的水体能给结构提供更大的阻尼,改善结构的能量耗散,能够明显的减小结构的最大位移;2、随着渡槽内水体增加时,渡槽结构跨端截面的最大位移是随之增大;这是由于随着水位的增加,渡槽结构的上部质量增大,从而使作用槽体上地震作用增大的缘故;当槽内无水时,跨中截面的位移值最小;这是因为渡槽结构的槽体与槽墩采用铰接的处理的方法,地震动时结构和流体相互作用降低了渡槽结构的动力响应;所以通过以上分析可知,在对像渡槽这种大跨结构进行抗震分析时,应该考虑不同过水深度在地震作用下对结构所产生的影响。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TV672.3;TV312

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾江红,王照林;粘性流体大幅晃动的ALE有限元模拟[J];强度与环境;1996年03期
2 邵岩,赵兰浩,李同春;考虑流固耦合的渡槽动力计算方法综述[J];人民黄河;2005年11期
3 张升明;流体~*的可压缩性对弹性结构振动的影响[J];水动力学研究与进展(A辑);1994年04期
4 刘天云,刘光廷,薛颖;地震多点激励结构随机分析方法[J];世界地震工程;2001年04期
5 王博;寇磊;徐建国;陈淮;;大型渡槽有限条法动力建模研究[J];世界地震工程;2007年01期
6 张俊发,刘云贺,王克成;铅芯橡胶减震技术在渡槽中的应用研究[J];水利学报;1999年10期
7 李遇春,楼梦麟;强震下流体对渡槽槽身的作用[J];水利学报;2000年03期
8 王博,徐建国;大型渡槽对多点地震输入的反应[J];水利学报;2000年09期
9 李遇春,楼梦麟;排架式渡槽流—固耦合动力特性分析[J];水利学报;2000年12期
10 刘云贺,俞茂宏,王克成;流体—固体瞬态动力耦合有限元分析研究[J];水利学报;2002年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏艳桃;;某超限高层建筑结构抗震设计[J];建筑监督检测与造价;2009年07期
2 姚远;王旭东;;基于动力荷载试验的某斜拉桥动力性能评估[J];建筑监督检测与造价;2009年08期
3 古永棋;KYL-1型汽车重心位置及转动惯量测量装置[J];汽车工程;1990年01期
4 刘成晔,何仁,衣丰艳;车用电涡流缓速器转子盘流场有限元分析[J];汽车工程;2005年04期
5 李林凌;黄其柏;连小珉;郑四发;;排气管气固耦合系统振动特性[J];汽车工程;2006年12期
6 邓文彬;彭冰元;马亮;;基于有限元方法的气囊展开模拟及对乘员安全性的影响[J];汽车技术;2006年S1期
7 李功峰;;摩托车车架强度的有限元分析[J];汽车零部件;2011年05期
8 李伟;王珂;;基于CFD的滤材仿真参数研究[J];汽车零部件;2011年10期
9 张维国;;侧板频率响应特性对击梭运动的影响[J];山东纺织工学院学报;1987年01期
10 周叮;非均匀弹性地基上梁横向振动的渐近解法[J];强度与环境;1994年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谈梅兰;流固耦合系统振动分析方法[J];排灌机械;2000年06期
2 董益亮,郭钢,徐宗俊,刘增云;道路激励作用下的汽车后桥动力响应分析[J];汽车工程;2002年04期
3 周叮;丁文镜;;贮箱内液体晃动特性及其力学参数的识别问题[J];强度与环境;1990年03期
4 曾江红,王照林;粘性流体大幅晃动的ALE有限元模拟[J];强度与环境;1996年03期
5 杜建镔,王勖成;旋转周期性含液容器的流固耦合动力特性分析(Ⅰ)[J];清华大学学报(自然科学版);1999年08期
6 李遇春,李大庆,乐运国;大型渡槽竖向动力特性及地震动力反应[J];人民珠江;1999年05期
7 郭术义,陈举华;流固耦合应用研究进展[J];济南大学学报(自然科学版);2004年02期
8 颜开;MAC方法的思想、发展和应用[J];水动力学研究与进展;1987年03期
9 沈国光;矩形容器内流体晃动的数值模拟[J];水动力学研究与进展(A辑);1997年03期
10 陈大宏,李炜;自由表面流动数值模拟方法的探讨[J];水动力学研究与进展(A辑);2001年02期
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1 侯宇新;胡明祎;李伟;;钢筋混凝土渡槽结构地震反应数值分析[J];地震工程与工程振动;2007年04期
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3 张林让;吴杰芳;陈敏中;尹高强;;大型渡槽流固动力耦合效应试验研究[J];南水北调与水利科技;2008年01期
4 王博;任克彬;徐建国;黄亮;;大型渡槽结构半主动变阻尼控制研究[J];水利与建筑工程学报;2010年02期
5 王博,陈淮,徐伟,彭基辉;考虑槽身与槽内水体流固耦合的渡槽地震反应计算[J];水利水电科技进展;2005年03期
6 解伟;陈爱玖;李树山;霍惠君;;涵洞式渡槽可靠度分析[J];灌溉排水学报;2006年04期
7 彭辉;刘德富;罗先启;;南水北调中线漕河渡槽流固耦合机理研究[J];灌溉排水学报;2006年05期
8 徐建国;王博;陈淮;徐伟;;大型渡槽结构非线性地震响应分析[J];世界地震工程;2006年04期
9 李玉河;吴泽玉;;U形和矩形渡槽温度应力对比分析[J];人民长江;2008年16期
10 王清云;白新理;张多新;;基于人工地震动的大型渡槽动力响应分析研究[J];人民黄河;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭宣茂;刘宁;;大型渡槽结构整体抗震分析[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年
2 徐梦华;莫海鸿;;大型梁式渡槽动力建模方法研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
3 李正农;周振纲;;墩高对矩形渡槽结构水平地震响应的影响分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
4 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
5 唐柏鉴;王治均;裴星洙;;大跨网格屋盖结构的行波效应研究[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
6 张爱林;刘会军;;脉动风荷载与地震输入下张弦梁结构的响应分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
7 廖振鹏;郑天愉;;工程地震学在中国的发展[A];《地球物理学报》纪念中国地球物理学会50周年专刊[C];1997年
8 庄金钊;高小旺;杨仁树;;大震作用下高层不规则钢结构的弹塑性位移反应分析[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
9 丁晓唐;颜云燕;唐德嘉;;铅芯橡胶隔震双槽渡槽设计与动力分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 蒋露;钱若军;;多维输入网架抗震分析的研究[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 本报记者 刘霞;海啸是罪魁祸首[N];科技日报;2011年
2 记者 张晔 实习生 王亚静;九级大地震面前什么房子不会倒[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄亮;大型渡槽结构半主动控制研究[D];郑州大学;2010年
2 季日臣;大型梁式矩形渡槽结构分析中若干关键问题研究[D];西安理工大学;2008年
3 管俊峰;钢筋混凝土结构仿真模型试验理论与应用研究[D];大连理工大学;2010年
4 管民生;基于性能的钢筋混凝土框架结构抗震性能评价方法与应用研究[D];华南理工大学;2011年
5 翁光远;大跨空间网壳结构地震响应分析及振动控制研究[D];西安建筑科技大学;2011年
6 杨风利;铁路桥梁减隔震设计方法及设计参数研究[D];北京交通大学;2007年
7 王丰;基于性能的结构多维抗震设计方法研究[D];大连理工大学;2007年
8 任文杰;超弹性形状记忆合金丝对结构减震控制的研究[D];大连理工大学;2008年
9 白晓红;钢筋混凝土框排架结构的平扭耦联多维地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2008年
10 马宁;工学博士学位论文全钢防屈曲支撑及其钢框架结构抗震性能与设计方法[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 易明;地震作用下渡槽结构的动力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
3 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
4 周振纲;渡槽结构水平地震响应分析[D];湖南大学;2009年
5 冀小辉;渡槽结构抗震性能分析[D];郑州大学;2011年
6 杨阳;大跨度高墩桁架拱渡槽抗震分析[D];兰州交通大学;2012年
7 吴涛;钢丝网水泥砂浆渡槽受力性能及加固施工工艺研究[D];湖南大学;2012年
8 周浩;大型渡槽结构三维地震碰撞反应分析[D];郑州大学;2013年
9 任益楼;大型预应力联体渡槽基于可靠度理论的优化设计[D];河北工程大学;2011年
10 陈浩;山西大跨度钢结构渡槽静、动力分析[D];太原理工大学;2012年
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