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南水北调工程是我国重要的水利枢纽工程,它可以改变我国水资源分布不均的现状,为国家带来巨大的经济、生态效益。大型薄壁梁式渡槽是南水北调工程中是不可缺少的关键性建筑物,其设计、施工与管理关系着南水北调工程的安危。因为南水北调工程所处的大部分地区地震烈度较高,因此渡槽的抗震设计问题显得极为重要,为了保证调水工程的安全可靠,结合南水北调滏阳河渡槽的工程实例,运用有限元计算软件对渡槽进行动力分析。 渡槽结构的动力特性分析是渡槽结构地震响应分析和及其抗震设计的基础。本文主要采用有限元分析软件ANSYS对滏阳河渡槽进行动力特性分析,水体和槽壁之间的相互作用采用附加质量法来处理,计算分析矩形渡槽在不同水深时的自振频率和主振型。计算结果表明,水体对渡槽结构主振型的影响可以忽略不计;但是对渡槽结构自振频率的影响很大,渡槽的频率随着水深的加深而减小。研究结果可以为滏阳河渡槽的抗震设计及其防护提供依据。 针对南水北调大型渡槽流量大、跨度大等特点,对渡槽的结构抗震设计提出了更高的要求。运用有限元计算软件,采用动力时程分析法对滏阳河渡槽结构进行地震响应分析。计算分析中分别考虑了粘弹性边界和弹性边界条件,研究了两种边界条件对预应力梁式渡槽结构地震响应的影响。分析表明,和弹性边界相比,粘弹性边界不但可以模拟地基的弹性恢复性能,而且可以实现无限介质的辐射阻尼,更加接近实际情况。研究成果为大型预应力梁式渡槽结构的抗震设计提供了参考依据。