大型渡槽結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的模型簡(jiǎn)化.pdf

1、渡槽結(jié)構(gòu)作為一種重要的水工建筑物，將在我國(guó)南水北調(diào)工程中發(fā)揮重要作用，其抗震問題既具有學(xué)術(shù)意義，也具有工程意義，同時(shí)也具有社會(huì)意義?；诖?，本文開展了大型渡槽結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方面的研究，提出了一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法。
　　 首先介紹了渡槽結(jié)構(gòu)抗震分析中普遍采用的Westergard附加質(zhì)量法、Housner彈簧-質(zhì)量模型及Birbraer附加質(zhì)量法三種流-固耦合作用理論。以某渡槽為例，計(jì)算其槽內(nèi)無水及槽內(nèi)有水情況下的自振特性及地震響應(yīng)，并

2、進(jìn)行分析比較。
　　 其次，采用振動(dòng)法對(duì)地震作用下自由場(chǎng)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)研究。本文采用等效線性化方法考慮土體的非線性特性，并將粘性人工邊界理論引入自由場(chǎng)的地震響應(yīng)分析中，探討了自由場(chǎng)面積的合理取值問題。計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)自由場(chǎng)場(chǎng)地長(zhǎng)度大于分層土厚度的100倍時(shí)，其動(dòng)力響應(yīng)趨于穩(wěn)定，誤差不超過5％；當(dāng)自由場(chǎng)場(chǎng)地長(zhǎng)度大于分土層厚度的1000倍時(shí)，誤差不超過0.5％。
　　 再次，以Housner彈簧-質(zhì)量模型與Penzie

3、n多質(zhì)點(diǎn)樁-土模型為基礎(chǔ)，提出一種同時(shí)考慮流-固耦合作用與樁-土相互作用的大型渡槽結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算簡(jiǎn)化模型，給出了詳細(xì)推導(dǎo)過程及計(jì)算參數(shù)的選取方法。
　　 最后，采用本文的樁-土簡(jiǎn)化模型和不考慮樁-土相互作用的剛性基礎(chǔ)計(jì)算模型，進(jìn)行了渡槽結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性及水平地震響應(yīng)對(duì)比分析。計(jì)算結(jié)果表明，考慮水、樁、土等因素的影響時(shí)渡槽結(jié)構(gòu)的自振周期均有所延長(zhǎng)。對(duì)于位移響應(yīng)，采用相同的基礎(chǔ)時(shí)，水的存在會(huì)減小槽體的位移而增大槽墩的位移；槽內(nèi)水體的情況