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梁式跨越输水管道的抗风及抗震性能研究

马亚维  
【摘要】: 输水管道,是水厂供水的重要设施构筑物,关系着人们生活和生产用水,因此也是“生命线工程”的重要组成部分。梁式跨越输水管道作为输水管道的重要部位,受自然环境的影响和自身条件的限制,是管道系统的一个薄弱环节,经常会发生破坏,使供水中断,对人们的生活产生很大的影响,严重时还可能产生次生灾害。但是,目前对梁式跨越输水管道结构的抗风与抗震问题的研究还不够深入,结构抗风和抗震设计尚无具体的规范相依托,只能参照相关的规范而行。因此,为确保梁式跨越输水管道安全可靠的运行,对梁式跨越输水管道进行抗震、抗风研究,有着十分重要的理论意义及工程实用价值。 首先分析风的基本特性和风对梁式跨越输水管道结构的作用机理,在此基础上,建立了考虑瞬时脉动风的阵风系数法的梁式跨越输水管道的风荷载计算公式,且对梁式跨越输水管道横风向风致振动响应分析,提出应采取相应的风振控制措施。同时用该公式对实际工程进行了计算对比分析。 分别建立了粱式跨越输水管道单自由度模型的水平地震作用计算公式和基于多质点体系模型的梁式跨越输水管道的水平地震作用计算公式。以实际工程为例,研究了结构自振特性,以EI—Centro波作为输入,研究了梁式跨越输水管道的地震反应现象,分析了梁式跨越输水管道在地震作用下的破坏机理,以及不同参数对管道地震反应的影响。 基于可靠度的基本原理,提出梁式跨越输水管道的最优设防烈度,并把这一思想推广到抗风设计中。依据结构的震害分析和结构的风致振动响应机理,提出梁式跨越输水管道的抗震、抗风措施。


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