考慮流固耦合作用的渡槽結構動力響應研究.pdf

1、本文在考慮結構與水體相互作用下，研究渡槽結構的動力響應問題。對于大型渡槽的流固耦合問題是一個及其復雜的多學科交叉型研究課題，涉及固體和流體兩種不同介質之間的相互作用。本文首先系統(tǒng)地介紹了該課題的國內外發(fā)展現(xiàn)狀及其研究進展，整理了渡槽結構流固耦合問題的理論框架，然后對渡槽結構的動力特性及其在地震作用方向不同時的動力響應進行研究，最后以此為基礎探討多維地震波對結構動力響應的影響。主要研究內容如下：
　　1、渡槽結構模態(tài)分析。以南水北調

2、中線工程中某渡槽工程為背景，采用附加質量法和AD IN A完全流固耦合法在不同水位下對渡槽結構進行模態(tài)分析。研究結果表明：水體對渡槽結構的動力特性影響較大，結構的頻率隨水位的上升而減??；兩種不同算法的模態(tài)分析結果相差不大，故可用附加質量法來進行結構的模態(tài)分析；
　　2、研究渡槽結構在單向地震作用下的動力響應。利用附加質量法和流固耦合法研究渡槽結構在 EL-Centro地震波不同分量下的動力響應。研究結果表明：不同地震波作用方向下，

3、結構的動力響應不同。其中，順槽向和橫槽向地震響應較為顯著，豎向最弱。對于各個方向上，水位對于結構動力響應的影響均較大，且不同的方法計算結果有所不同；
　　3、在以上工作的基礎上，進一步研究了多維地震波作用下渡槽結構的動力響應。研究方法同單向地震波作用。其結果表明：在二維地震波作用下，結構的動力響應明顯強于一維地震波單獨作用下的動力響應。同時，三維地震波的動力響應較二維地震波作用下結構的動力響應來說，并無太大漲幅。因此可得：在渡槽結