渡槽结构考虑水体晃动的多点地震输入分析

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:helly986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要探讨了大型渡槽结构体系在强地震作用下,渡槽内水体的大幅度晃动以及水体与槽壁的动力相互作用所形成的强流体固体动力耦合,以及大跨度渡槽结构各支承点跨越不同类型的场地,多支承点不同激励的行波效应问题,得出了一些有意义的结论,为大型渡槽结构的抗震研究提供一定的参考。本文首先采用频率积分法的Trifunac方法对所选的地震波加速度时程曲线来进行0轴修正,消除求解速度时程和位移时程由于积分误差累积造成的基线漂移。为渡槽结构进行地震时程分析做相应的准备。其次,对渡槽结构进行了动力特性分析研究,结构的动力特性主要包括结构的自振频率和振型等一些基本参数。自振频率是结构动力特性的指标,同时也是判别结构是否会发生共振的依据。通过对结构自振特性的分析判断了渡槽结构模型的合理性。最后对渡槽内的水体应用任意拉格朗日一欧拉法进行了流固动力耦合的非线性描述,将渡槽的支撑点与非支撑点分别考虑,建立了渡槽结构一致地震输入模型和多点地震输入模型,分析了强地震作用下渡槽内水体的大幅晃动,渡槽结构的不同支撑点的输入具有时间差效应的多点输入问题对渡槽结构的影响。分析结果表明:1、结构与流体之间的相互作用就会使结构产生类似于TLD(调谐液体阻尼器)的效应。这样渡槽内的水体能给结构提供更大的阻尼,改善结构的能量耗散,与空槽模型相比能够明显的减小结构的最大位移。2、不同波速的多点地震输入都对大跨度渡槽的动力响应有着明显的影响,不同的输入使得槽内的水体晃动幅度减小,但结构中的应力分布却明显增大,主要是各支撑点地震输入时间间隔变化,导致跨端截面底面中心两端点的相对位移变化,地震波速越小时,引起的应力变化越大,由于渡槽是一种重要的输水建筑物,当相邻跨处两渡槽横截面相对位移过大时,会造成伸缩缝止水橡胶带的破裂,从而大量漏水,危及渡槽的安全。在渡槽设计时应充分考虑这一因素对渡槽的影响。本文考虑不同的过水深度并建立一致地震输入模型和多点地震输入模型,分析结果表明:1、随着渡槽内水体增加时,渡槽结构跨中截面的最大位移是先减小后增大;当槽内无水时,跨中截面的位移值最大;这因为计算模型考虑了流体、固体之间的相互作用,当输入的地震波速越小,结构两端所受到激励间隔的时间就越长,结构与流体之间的相互作用就会使结构产生阻尼效应。这样渡槽内的水体能给结构提供更大的阻尼,改善结构的能量耗散,能够明显的减小结构的最大位移;2、随着渡槽内水体增加时,渡槽结构跨端截面的最大位移是随之增大;这是由于随着水位的增加,渡槽结构的上部质量增大,从而使作用槽体上地震作用增大的缘故;当槽内无水时,跨中截面的位移值最小;这是因为渡槽结构的槽体与槽墩采用铰接的处理的方法,地震动时结构和流体相互作用降低了渡槽结构的动力响应;所以通过以上分析可知,在对像渡槽这种大跨结构进行抗震分析时,应该考虑不同过水深度在地震作用下对结构所产生的影响。
其他文献
膜分离技术被称为是二十一世纪最有发展前途的水处理技术,是近四十年来发展速度最快、应用范围最广的高效分离技术。在膜分离过程中,由于物质一般不发生相变、分离效果好、操作
钢筋混凝土建筑物和构筑物中,特别是在高层建筑的底层短柱,因抗震性能的要求,通常需要在柱中选用井字复合箍、复合螺旋箍或连续复合矩形螺旋箍筋,配筋非常复杂,施工难度较大,
学位
本论文依托桂林市科学技术局资助的“住宅厨房集中烟道空气动力学分析及桂林市烟道优化设计研究”课题。主要是针对多层住宅厨房集中排烟道系统设计方法的研究,目的是在现有集
化学沉淀法是目前应用较多的污水处理方法之一,化学沉淀法除磷具有高效、廉价及稳定等特点。本实验以硫酸铝、硫酸铁、硅酸钠等为原料,采用共聚法制备出聚合硅酸铝铁混凝剂,并考
随着我国社会的发展,高层建筑物越来越多,深基坑工程也越来越多。我国的基坑支护设计是近30年才迅速发展起来的,经历了一个“边实践、边总结、边提高”的过程,尽管积累了许多成功
密肋复合墙体作为一种新型墙体近年来在建筑结构中得到了较广泛的应用,然而火灾的发生明显降低了墙体的使用寿命,对人类生命及财产安全构成威胁。本文以该墙体为研究背景,研
由于各种原因,服役中的土木工程结构会出现不同程度的损伤,为保障结构的安全性、完整性和耐久性,需要对结构进行健康监测,其中最核心的内容就是要对结构进行损伤识别。在结构
T型钢桁架因其特独风格是目前被广泛采用的异型钢桁架结构形式之一,正越来越多地在许多建筑结构特别是在体育馆、展览馆等大型结构中采用。随着《轻型屋面梯形钢屋架(剖分T型
大跨空间钢结构多用于体育馆、会展中心等城市标志性建筑,其结构体型庞大,造型独特,形式新颖。为了保证结构的安全性,需要对大跨空间钢结构进行健康监测和损伤预警。本文主要