發(fā)布時間：2017-08-12 13:32

  本文關(guān)鍵詞：混凝土渡槽結(jié)構(gòu)流固耦合動力響應(yīng)分析

  更多相關(guān)文章： 渡槽 Westergaard附加質(zhì)量模型 Housner流-固耦合簡化模型 數(shù)值模擬 動力響應(yīng)分析

【摘要】：水工渡槽結(jié)構(gòu)的安全運行,對保障水利工程的安全運行具有重要的意義。我國目前還沒有將渡槽這類水工建筑物的抗震設(shè)計要求納入規(guī)范中,因此有必要分析渡槽結(jié)構(gòu)的抗震性能,為工程施工、設(shè)計提供技術(shù)支撐和計算借鑒。本文通過分析渡槽動力研究的相關(guān)文獻(xiàn)并進(jìn)行總結(jié),結(jié)合某渡槽工程,用ANSYS軟件對單跨渡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力響應(yīng)特性分析比較,得出以下結(jié)論:(1)采用ANSYS軟件建立渡槽結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力計算分析時,需要考慮渡槽無水工況和設(shè)計水位工況;對于設(shè)計水位工況槽箱存在的水體,可以通過采用Westergaard附加質(zhì)量模型和Housner流-固耦合簡化模型來模擬。(2)在對渡槽結(jié)構(gòu)前30階的自振頻率計算中:結(jié)構(gòu)在設(shè)計水位工況下的自振頻率要小于無水工況下的自振頻率,這符合物理概念;不同階數(shù)的自振頻率,增長的幅度不同;Westergaard附加質(zhì)量模型計算出的自振頻率要小于Housner流-固耦合簡化模型。(3)渡槽結(jié)構(gòu)前10階振型的對比中:渡槽結(jié)構(gòu)無水工況下的振型,多以槽墩位移的形式出現(xiàn);而在設(shè)計水位工況下,渡槽結(jié)構(gòu)的振型多以槽體的橫向位移為主;采用Westergaard附加質(zhì)量法計算出的渡槽結(jié)構(gòu)振型相比于Housner法計算下的振型在階數(shù)上,滯后出現(xiàn)。(4)對渡槽結(jié)構(gòu)輸入El-Centro波進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力分析并比較計算結(jié)果,結(jié)構(gòu)無水工況下的應(yīng)力、應(yīng)變極值均要小于設(shè)計水位工況下的相應(yīng)極值:Westergaard附加質(zhì)量模型計算出的應(yīng)力、應(yīng)變極值均要大于Housner流-固耦合模型計算出的極值;Westergaard模型計算出的節(jié)點速度、位移極值約大于Housner模型節(jié)點極值的0.5~1.7倍。(5)Westergaard模型計算出的節(jié)點應(yīng)力極值約大于Housner模型計算值的0.2~0.5倍,對于槽體底板、側(cè)壁、頂板節(jié)點的應(yīng)力極值,兩種模型的計算值較接近。
【關(guān)鍵詞】：渡槽 Westergaard附加質(zhì)量模型 Housner流-固耦合簡化模型 數(shù)值模擬 動力響應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV312;TV672.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究的背景及意義10
• 1.2 國內(nèi)外渡槽結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)研究狀況10-13
• 1.3 本文的主要工作13-14
• 第二章 渡槽-水體共同作用模型14-28
• 2.1 引言14
• 2.2 渡槽結(jié)構(gòu)流-固耦合分析方法14-26
• 2.2.1 Westergaard附加質(zhì)量法14-16
• 2.2.2 Housner流-固耦合簡化模型16-22
• 2.2.3 任意Lagrange-Euler描述方法（ALE有限元法）22-26
• 2.2.4 邊界元法26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 第三章 有限元軟件ANSYS在結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析中的支持28-35
• 3.1 ANSYS結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析28-29
• 3.2 ANSYS渡槽結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析單元的支持29-30
• 3.3 結(jié)構(gòu)動力學(xué)中的基本理論30-34
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)動力學(xué)的基本知識30-32
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)分析的方法32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 渡槽結(jié)構(gòu)的自振特性分析35-58
• 4.1 概況35
• 4.2 渡槽結(jié)構(gòu)有限元模型的建立35-37
• 4.3 渡槽結(jié)構(gòu)自振特性分析37-56
• 4.3.1 空槽工況下渡槽結(jié)構(gòu)的自振頻率37-43
• 4.3.2 設(shè)計水位工況下渡槽結(jié)構(gòu)的自振頻率分析43-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第五章 渡槽結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)分析58-74
• 5.1 確定初始條件及ANSYS模擬的初始條件58-59
• 5.2 渡槽槽內(nèi)水體模擬結(jié)果59-60
• 5.3 渡槽位移、速度響應(yīng)分析60-65
• 5.3.1 槽墩位移、速度響應(yīng)分析60-62
• 5.3.2 槽體位移、速度響應(yīng)分析62-64
• 5.3.3 渡槽速度、位移極值64-65
• 5.4 渡槽應(yīng)力響應(yīng)分析65-73
• 5.4.1 渡槽槽墩應(yīng)力響應(yīng)分析65-70
• 5.4.2 渡槽槽體應(yīng)力響應(yīng)分析70-72
• 5.4.3 渡槽應(yīng)力極值圖72-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 第六章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 主要研究成果74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79-80
• 作者簡介80

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐘漢華;冷濤;鄭玲;;引丹灌區(qū)某渡槽數(shù)值計算分析及病險處理[J];長江科學(xué)院院報;2008年06期

2 李小群;張媛;陳海山;;國內(nèi)外渡槽發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J];農(nóng)業(yè)科技與裝備;2011年12期

3 劉淑荷;;復(fù)拱桁架渡槽的計算[J];浙江水利科技;1982年04期

4 沈友群;;淺談渡槽建設(shè)中應(yīng)注意的幾個問題[J];農(nóng)田水利與小水電;1982年01期

5 王夢雅;夏富洲;;基于可拓理論的渡槽結(jié)構(gòu)老化評價[J];武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2014年02期

6 夏富洲;渡槽水毀及其它破壞的修復(fù)[J];人民長江;2000年03期

7 李正農(nóng),劉華,袁文陽,孟吉復(fù);m:河渡槽抗震可靠度分析[J];中國農(nóng)村水利水電;2000年11期

8 季國文,賈秀琴,杜學(xué)禮;圓形渡槽水力設(shè)計新公式及其應(yīng)用[J];水利水電科技進(jìn)展;2000年01期

9 夏富洲;渡槽水毀及其他破壞的修復(fù)[J];湖北水力發(fā)電;2000年01期

10 李宗坤,胡良明;穿黃渡槽槽墩的三維有限元分析[J];人民黃河;2001年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃亮;王博;徐建國;侯玉潔;;縱向地震動輸入下的大型渡槽結(jié)構(gòu)減振控制研究[A];第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅲ冊[C];2009年

2 彭輝;雷進(jìn)生;;南水北調(diào)中線漕河渡槽結(jié)構(gòu)地震動力特性研究[A];第九屆全國沖擊動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2009年

3 蔣林華;周曉明;徐寧;濮琦;儲洪強(qiáng);徐金霞;;鋼筋混凝土渡槽耐久性研究進(jìn)展[A];第七屆全國混凝土耐久性學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

4 彭宣茂;劉寧;;大型渡槽結(jié)構(gòu)整體抗震分析[A];首屆全國水工抗震防災(zāi)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

5 李正農(nóng);吳紅華;樓夢麟;;排架支承式渡槽自振特性的簡化計算方法[A];第十一屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ卷[C];2002年

6 王瑜波;袁文陽;;渡槽結(jié)構(gòu)模型動力特性試驗[A];第14屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第三冊）[C];2005年

7 姜鵬;張燎軍;;排架式渡槽風(fēng)致響應(yīng)的數(shù)值風(fēng)洞試驗研究[A];現(xiàn)代水利水電工程抗震防災(zāi)研究與進(jìn)展(2013年)[C];2013年

8 李遇春;張龍;;渡槽抗震計算若干問題的討論與建議[A];現(xiàn)代水利水電工程抗震防災(zāi)研究與進(jìn)展(2013年)[C];2013年

9 吳劍國;金偉良;張愛暉;王盛;;基于馬氏鏈樣本模擬的渡槽結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度分析[A];2005年船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

10 聶利英;殷玉梅;張雷;張燎軍;;渡槽減隔震設(shè)計中橡膠支座豎向性能探討[A];首屆全國水工抗震防災(zāi)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 記者 趙洪亮;中線大流量渡槽技術(shù)研究獲新成果[N];中國水利報;2007年

2 本報記者 畢鵬飛;三年 我們這樣走過[N];中國水利報;2007年

3 記者 仇方迎邋通訊員 王懷民 蔣明;南水北調(diào)中線工程大流量渡槽技術(shù)難題攻克[N];科技日報;2007年

4 陳華;大型預(yù)應(yīng)力U型薄殼渡槽施工技術(shù)創(chuàng)新[N];科技日報;2004年

5 本報記者 蘇冠群;科技創(chuàng)新助推建設(shè)又好又快[N];中國水利報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 黃亮;大型渡槽結(jié)構(gòu)半主動控制研究[D];鄭州大學(xué);2010年

2 王云倉;三向預(yù)應(yīng)力多側(cè)墻渡槽結(jié)構(gòu)研究[D];天津大學(xué);2008年

3 鄭明燕;考慮SSI的減隔震簡支橋梁（渡槽）建模及地震動力響應(yīng)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2014年

4 徐建國;大型渡槽結(jié)構(gòu)抗震分析方法及其應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉哲;渡槽結(jié)構(gòu)考慮水體晃動的多點地震輸入分析[D];西安理工大學(xué);2010年

2 劉尚坤;鋼筋混凝土渡槽結(jié)構(gòu)健康診斷與安全評估研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

3 謝利云;水工混凝土在多因素耦合作用下的性能劣化規(guī)律研究[D];華北水利水電大學(xué);2015年

4 劉龍;大跨度疊箱渡槽溫度場研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

5 黃薦;大跨渡槽橫向地震響應(yīng)特性分析及工程應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

6 馮超;混凝土渡槽結(jié)構(gòu)流固耦合動力響應(yīng)分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

7 彭敏瑞;冰荷載、溫度荷載對大型預(yù)應(yīng)力渡槽結(jié)構(gòu)的影響研究[D];天津大學(xué);2007年

8 陳華兵;大型現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土U形薄殼渡槽仿真模型試驗研究[D];天津大學(xué);2007年

9 張靜娜;大型預(yù)應(yīng)力渡槽考慮流固耦合的動力特性分析[D];河北工程大學(xué);2008年

10 張士博;渡槽槽墩的地震損傷分析與風(fēng)險評價[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

，

本文編號：661868