大型渡槽抗震性能試驗研究及分析.pdf

1、渡槽是輸送渠道水流跨越河渠、道路、山谷等的架空建筑物，是水工建筑物中應(yīng)用最廣的交叉建筑物之一，在我國已有悠久的歷史。隨著我國南水北調(diào)工程的開工建設(shè)，大型渡槽大量涌現(xiàn)。本文的主要工作是對大型渡槽這一復(fù)雜結(jié)構(gòu)的抗震性能進行試驗研究。主要的研究成果可以概括為以下幾個方面。
　　 1、本文提出了一種新的水平推力樁試驗研究中試驗樁的制作方法，并采用該方法試制了一根試驗樁，通過單樁水平靜載試驗，驗證了通過在鋼管樁內(nèi)埋設(shè)應(yīng)變片和土壓力計以得到

2、樁身應(yīng)力和變形以及土壓力沿樁身的分布規(guī)律的可行性，并得到了試驗室土槽內(nèi)土體的相關(guān)參數(shù)。
　　 2、本文對渡槽擬動力試驗中擬采用的抗震型盆式橡膠支座的性能進行了低周反復(fù)荷載試驗，試驗得到了四種不同工況下抗震型盆式橡膠支座的力-位移滯回曲線，以及支座的水平剛度。
　　 3、本文以Housner彈簧-質(zhì)量模型和PCM-Newmark方法為基礎(chǔ)，建立了可以全面考慮樁-土-結(jié)構(gòu)-水體動力相互作用的渡槽結(jié)構(gòu)擬動力試驗方法，并采用有限

3、元計算軟件ANSYS對試驗過程進行模擬，將試驗?zāi)M結(jié)果與原型渡槽的有限元計算結(jié)果進行比較，結(jié)果表明:采用該方法對渡槽結(jié)構(gòu)進行擬動力試驗研究可以真實反映真實的渡槽結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，是合理可行的。
　　 4、本文對渡槽結(jié)構(gòu)模型分別進行了橫槽向和順槽向的擬動力試驗研究，在試驗?zāi)Ｐ椭?，將樁基礎(chǔ)直接置于土槽土體內(nèi)，渡槽上部槽體與水體的流固耦合相互作用采用Housner彈簧-質(zhì)量模型模擬，并作為計算子結(jié)構(gòu)。試驗得到了不同地震波和不同地面峰值加

4、速度作用時，有水工況和無水工況下試驗子結(jié)構(gòu)和計算子結(jié)構(gòu)的位移時程及基底剪力-位移滯回曲線，并得到了各工況下樁身彎矩、位移以及樁側(cè)土壓力的分布規(guī)律，試驗結(jié)果表明，在地震波作用下，流固耦合效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的作用與地面加速度的頻譜特性有關(guān)，可能增大結(jié)構(gòu)反應(yīng)，也可能減小結(jié)構(gòu)反應(yīng)。
　　 5、本文采用有限元分析軟件ANSYS對試驗?zāi)Ｐ瓦M行了計算分析，將計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行了比較。另外，分別計算了有、無隔震支座兩種情況，以分析考慮樁-土-結(jié)構(gòu)-