随着南水北调工程实施,我国的水利事业在近几年得到快速发展,南水北调工程中线工程和东线工程(一期)已经完工并向北方多省市进行调水,惠及上亿人口,有效地解决了工业用水紧张和吃水困难的难题,渡槽作为调水工程中的主要建筑物,是参与该工程的技术人员多年心血的体现。现如今,无论是有关渡槽设计理论,还是利用计算机对渡槽实际情况进行模拟的技术都趋于比较完善的阶段,但渡槽形式还在不断改进,如何增大渡槽跨度,提高输水流量,减少材料的使用量,降低造价等一系列问题仍然是相关工作人员要面对的问题。目前,渡槽功能较为单一,大部分只是作为输水之用,但无论从截面尺寸还是从跨度上来看,渡槽都十分接近桥梁,因此可以充分利用大型渡槽的优点,通过在槽壁顶部开口处加设盖板,提供交通,既能扩大渡槽的优势,提高渡槽的实用价值,又能在一定程度上缓解交通压力,使其在具有输水功能的同时兼具桥梁的功能,本文将这种设有便桥的U形渡槽作为研究对象,考虑到渡槽“薄”的特点对其进行结构分析。虽然是否设有便桥对U形渡槽的结构形式没有太大的改变,但设有便桥的U形渡槽与未设便桥的渡槽在受力上还是有区别的。运用结构力学理论和有限元软件ANSYS对渡槽结构进行分析,对比结果发现:无论是结构内力的大小还是结构最大内力和位移出现的部位均发生变化,同时通过对比两种方法,可以看出渡槽的端肋对渡槽纵横向内力的分布存在一定影响。“薄”是渡槽目前发展的一个趋势,但“薄”给渡槽结构设计带来的问题之一是不稳定性的问题,尤其对于U形的大截面渡槽而言,往往会发生约束扭转,因此在分析渡槽结构时有必要考虑扭转带来的翘曲应力。本文将渡槽当成薄壁杆件,运用结构力学中的相关理论知识推导出翘曲应力公式,通过工程实例分析发现渡槽约束扭转时产生的翘曲应力是不能忽视的,同时研究了拉杆对渡槽扭转产生的作用。地震是一种比较大的灾害,对许多大型建筑物进行结构分析时不得不将其作为考虑的因素之一。由于渡槽内的水体质量比较大,因此在地震的动态作用下会发生渡槽—液体耦合作用,为了更加方便有效地模拟这种相互作用,本文用ANSYS建立考虑水体作用的三维动力分析模型,计算U形渡槽在4种不同水位时的自振特性,结果表明:随着槽内水体质量的增加,U形渡槽自振频率逐渐降低,水体质量增加的越多,频率下降的越多;渡槽主阵型与槽内是否有水关联不大。运用时程分析法计算U形渡槽在天津波作用下的动力响应。结果表明:水位对U形渡槽结构的横向位移和应力有较大影响,水位越高,横向位移和应力越大,这是由于U形槽内水体的存在使渡槽上部结构质量增大,作用在槽壳的地震力随之变大的缘故;在对较为大型的U形渡槽进行动力分析时,必须考虑槽内水体的作用。