论文部分内容阅读
随着我国用水现状的日趋严重,大型渡槽被广泛应用于调水工程,如南水北调中线工程就有大型渡槽40多座,结构规模很大、输水流量也大且大部分位于地震烈度为7度以上的地区。一旦渡槽结构遭受震害,将影响工程运行,造成巨大损失。因此,研究渡槽的抗震问题,并采用安全、经济、可靠的隔减震措施,以有效减轻地震灾害的影响,确保渡槽在地震作用下的抗震安全性,有着重要的现实意义和工程运用价值。对渡槽结构而言,国内规范尚无对渡槽的抗震设计进行明确的规定,渡槽抗震研究的目的是采取有效的控制措施,减轻渡槽结构在地震作用下的破坏程度。本文结合山西省大水网建设工程,某引水工程——下承式拱架渡槽设计方案,其槽身通过吊杆与上部承力拱连接,槽身和拱架之间相互影响较大,空间力学性能复杂,因此采用经典的结构力学求解方法无法得到令人满意的受力和应力分布规律。为此,对其进行有限元整体结构振动模态分析,确定其振动频率及振动形态,采用振型分解反应谱原理,利用渡槽结构的静、动力特性求解渡槽结构的地震内力响应,为工程结构抗震配筋验算提供内力设计依据。对下承式拱架渡槽进行三维有限元整体抗震分析研究中,主要完成了以下工作:1.利用ANSYS有限元软件,对下承式拱架渡槽建立了整体有限元动力分析模型,其可以充分考虑结构的空间受力情况,成果对工程实际问题的解决具有实用参考价值,同时弥补相关研究理论的空白具有重要意义。2.在动力分析中,利用了模态分析,获得了模型的振动形态及其频率,其不仅是结构承受动态载荷结构设计中的重要参数,也是动力学分析的起点,而且可知其对结构的影响,为结构的抗震设计提供了参考依据。3.通过振型分解反应谱原理确定结构的静、动力及其位移特性,分析比较可确定在结构中部即拱顶、中间拉杆以及槽身跨中处结构受力较大,容易破坏;尤其在跨中槽身处应加配钢筋以确保其安全稳定。