軟基上雙鉸底板式閘室結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力特性分析
本文關(guān)鍵詞:軟基上雙鉸底板式閘室結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力特性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國是一個(gè)多地震且震區(qū)分布較廣的國家,地震頻繁而強(qiáng)烈。據(jù)歷史記載,我國幾乎各省都發(fā)生過破壞性地震。同時(shí),也是世界上受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。為保證水上運(yùn)輸?shù)臅惩叭嗣裆?cái)產(chǎn)的安全,對(duì)作為通航建筑物的船閘進(jìn)行有效的抗震設(shè)計(jì)十分必要。雙鉸式閘室結(jié)構(gòu)底板厚度較小、造價(jià)較低,廣泛運(yùn)用于軟基結(jié)構(gòu),但底板對(duì)兩側(cè)閘墻的變位較為敏感,適應(yīng)沉降能力較差。因此,為了克服其自身結(jié)構(gòu)的不足,對(duì)雙鉸底板式閘室進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)研究不僅十分必要,也是業(yè)內(nèi)人士較為關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。本文所做的工作及主要成果如下:(1)調(diào)研軟基上閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及有限元數(shù)值計(jì)算方法在閘室結(jié)構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域的進(jìn)展,分析雙鉸底板式閘室結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所存在的問題,提出本課題研究的主要內(nèi)容。(2)掌握ANSYS軟件關(guān)于動(dòng)力特性分析計(jì)算的各種功能以及有限元?jiǎng)恿Ψ治龅睦碚撆c方法;谀畴p鉸底板式船閘實(shí)際工程,建立能夠反映結(jié)構(gòu)-土體相互作用的三維有限元模型。(3)分析軟基上雙鉸式閘室結(jié)構(gòu)墻體的自振特性,并在此基礎(chǔ)上通過反應(yīng)譜分析方法和時(shí)程分析方法進(jìn)行深入對(duì)比分析,評(píng)價(jià)兩種方法的異同性。(4)反應(yīng)譜法與時(shí)程分析法計(jì)算成果均表明:當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),水平向位移幅值最大且加速度響應(yīng)最激烈的位置是閘墻兩側(cè)頂部,所受激振力最大,故最易收到破壞。(5)對(duì)于閘室水平向位移幅和閘墻內(nèi)側(cè)水平向動(dòng)應(yīng)力幅值,反應(yīng)譜分析法所得結(jié)果大于時(shí)程分析法所得結(jié)果;對(duì)于閘墻外側(cè)水平向動(dòng)應(yīng)力幅值、底板水平向動(dòng)應(yīng)力幅值和墻后動(dòng)土壓力幅值,反應(yīng)譜分析法所得結(jié)果小于時(shí)程分析法所得結(jié)果。因此,在進(jìn)行雙鉸底板式閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),因根據(jù)工程自身特點(diǎn)選取合適的計(jì)算方法。
【關(guān)鍵詞】:雙鉸底板式閘室結(jié)構(gòu) 動(dòng)力特性分析 譜分析方法 時(shí)程分析方法
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U641.31
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 研究意義9
- 1.2 雙鉸底板式閘室結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀9-15
- 1.2.1 雙鉸底板式船閘閘室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)9-11
- 1.2.2 閘室結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.3 閘室結(jié)構(gòu)計(jì)算中存在的問題13-15
- 1.3 主要研究內(nèi)容15-16
- 第二章 閘室結(jié)構(gòu)與土體的動(dòng)力分析方法與理論16-29
- 2.1 結(jié)構(gòu)與土體動(dòng)力分析方法16-17
- 2.1.1 動(dòng)力有限單元法16
- 2.1.2 動(dòng)力邊界法16-17
- 2.1.3 混合法17
- 2.2 動(dòng)力有限單元法的理論基礎(chǔ)17-21
- 2.2.1 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程17-19
- 2.2.2 結(jié)構(gòu)自振特性的計(jì)算19-20
- 2.2.3 系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)20-21
- 2.3 土的動(dòng)力計(jì)算模型21-28
- 2.3.1 線性粘彈性模型21-23
- 2.3.2 彈塑性模型23-24
- 2.3.3 非線性等價(jià)粘彈性模型24-26
- 2.3.4 DP模型簡介26-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第三章 ANSYS在結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用29-57
- 3.1 ANSYS程序設(shè)計(jì)29-30
- 3.1.1 參數(shù)化程序設(shè)計(jì)語言(APDL)29-30
- 3.1.2 用戶可編程特性(UPFS)30
- 3.2 ANSYS譜分析理論與使用方法30-39
- 3.2.1 模態(tài)分析理論30-31
- 3.2.2 譜分析理論31-35
- 3.2.3 ANSYS譜分析法的命令流35-39
- 3.3 ANSYS時(shí)程分析理論與使用方法39-49
- 3.3.1 時(shí)程分析理論39-42
- 3.3.2 ANSYS時(shí)程分析法的命令流42-49
- 3.4 粘彈性人工邊界的理論與使用方法49-56
- 3.4.1 粘彈性人工邊界理論49-52
- 3.4.2 ANSYS粘彈性人工邊界的命令流52-56
- 3.5 本章小結(jié)56-57
- 第四章 雙鉸式閘室結(jié)構(gòu)有限元模型的建立57-66
- 4.1 工程概況57-58
- 4.1.1 材料參數(shù)58
- 4.2 雙鉸底板式閘室結(jié)構(gòu)有限元模型的建立58-63
- 4.2.1 ANSYS仿真模型建立58-60
- 4.2.2 實(shí)體模型建立60-61
- 4.2.3 模型網(wǎng)格劃分61-63
- 4.3 加載及求解63-64
- 4.3.1 施加荷載63
- 4.3.2 求解63-64
- 4.4 模型驗(yàn)證64-65
- 4.5 本章小結(jié)65-66
- 第五章 計(jì)算成果與分析66-108
- 5.1 反應(yīng)譜法分析66-83
- 5.1.1 自振特性66-76
- 5.1.2 反應(yīng)譜法成果分析76-83
- 5.2 時(shí)程法分析83-104
- 5.2.1 地震波的選取及輸入84
- 5.2.2 時(shí)程法計(jì)算結(jié)果分析84-104
- 5.3 本章小結(jié)104-108
- 第六章 結(jié)論與展望108-110
- 6.1 結(jié)論108-109
- 6.2 展望109-110
- 致謝110-112
- 參考文獻(xiàn)112-116
- 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果116
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