考虑地震行波效应的渡槽动力响应分析.pdf

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1、人民黄河Vo1．34．No．5第34卷第5期2012年5月YELL0WRIVERMay，2012【水利水电工程】考虑地震行波效应的渡槽动力响应分析梁春华，彭刚，胡海周，周洪涛(三峡大学土木与建筑学院，湖北宜昌443002)摘要：以南水北调中线漕河渡槽为研究对象，考虑在地震行波效应问题中，采用支座大质量法实现多点地震输入，并与一致输入的结果进行对比。结果表明：地震波多点输入考虑行波效应时，渡槽结构纵向位移峰值可增大数倍；地震效应对横向位移值的影响最为显著，对竖向位移值和应力分量的影响不大；在行波效应影响下，纵向位移和横向位移

2、有增大趋势，竖向位移、第一主应力和第三主应力呈减小趋势。关键词：动力响应分析；行波效应；渡槽中图分类号：TV672文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2012．05．036DynamicResponseAnalysisofAqueductwithSeismicTravelingWaveEfectLIANGChun—hua，PENGGang，HUHai—zhou，ZHOUHong—tao(CollegeofCivilEngineering&Architecture，ThreeGorgesU

3、niversity，Yichang443002，China)Abstract：AstheresearchobjecttotheSouth—to—NorthWaterTransferProjectoftheCaoheAqueduct，consideredearthquakewiththetravelingwaveeffect，withsuppofllargemassmethodtorealizemultisiteearthquakeinput，itcomparedwiththeresultsfromuniformexcita

4、tion．Theresultsshowthat，whenconsiderthetravelingwaveeffect，thelongitudinaldisplacementresponsepeakofaqueductwillincreaseseveraltimes，lateraldis—placementresponseinthemostsignificantinfluence，forotherdisplacementandstresscomponentsofnosignificantimpact；travelingwav

5、eeffecttostructuralresponseofdifferentinfluencelaw，thelongitudinaldisplacementandtransversedisplacementincreasewiththetrend，verticaldisplace-ment，thefirstprincipalstressandthethirdprincipalstressshowatrendofdecrease．Keywords：dynamicresponseanalysis；travelingwaveef

6、fect；aqueduct目前，关于渡槽动力特性的研究已取得了大量成果：李声地位，而考虑激励点问相干陛部分损失(非均一性效应、局部场平等⋯采用三维实体单元模拟盆式橡胶支座，建立了大型u形地效应)产生的计算修正则小得多，多点地震输入的结构响应双渡槽结构动力分析有限元模型，采用振型分解反应谱法计算计算主要考虑行波效应【71。目前对大型结构行波效应分析主了渡槽的地震动力响应；赵顺波等以附加质量法考虑流固耦要采用支座大质量法和相对运动法，相对运动法计算过程比合作用，建立了上承式板拱渡槽动力分析有限元模型，采用反较繁琐，而大质量法数

7、学表达直观，可以方便地在通用有限元应谱法计算了渡槽的地震动响应；邵岩等分别采用附加质量程序中实现，因此笔者采用大质量法实现渡槽地震的行波法、Housner弹簧模型和流固耦合有限元法，对简易有水渡槽模效应。型进行了动力响应计算和分析；张建华等采用附加质量法模地震波一致输入时，结构动力平衡方程为拟水体与结构的相互作用，对沙河渡槽进行了动力时程响应分+C+K8=M；／(1)析；冯领香等考虑纵向地震波作用下的行波效应，对三跨渡式中：为结构的质量矩阵；C为结构的阻尼矩阵；为结构的槽结构模型进行了动力计算；李彦军等采用大型有限元分析刚

8、度矩阵；为外界对结构的地震激励加速度；6、、分别为位软件ANSYS对大型渡槽在地震波激励下的时程反应进行了分移向量、速度向量和加速度向量。析。随着渡槽结构跨度逐渐增大，传统地震输入方式对大跨度考虑地震行波效应时，外界对结构的地震激励加速度只在渡槽结构动力分析的适用性值得研究。笔者在分析中考虑液边界上非零