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1、人民黃河Vo1．34．No．5第34卷第5期2012年5月YELL0WRIVERMay，2012【水利水電工程】考慮地震行波效應(yīng)的渡槽動(dòng)力響應(yīng)分析梁春華，彭剛，胡海周，周洪濤(三峽大學(xué)土木與建筑學(xué)院，湖北宜昌443002)摘要：以南水北調(diào)中線漕河渡槽為研究對(duì)象，考慮在地震行波效應(yīng)問題中，采用支座大質(zhì)量法實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)地震輸入，并與一致輸入的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：地震波多點(diǎn)輸入考慮行波效應(yīng)時(shí)，渡槽結(jié)構(gòu)縱向位移峰值可增大數(shù)倍；地震效應(yīng)對(duì)橫向位移值的影響最為顯著，對(duì)豎向位移值和應(yīng)力分量的影響不大；在行波效應(yīng)影響下，縱向位移和橫向位移
2、有增大趨勢(shì)，豎向位移、第一主應(yīng)力和第三主應(yīng)力呈減小趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：動(dòng)力響應(yīng)分析；行波效應(yīng)；渡槽中圖分類號(hào)：TV672文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：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，關(guān)于渡槽動(dòng)力特性的研究已取得了大量成果：李聲地位，而考慮激勵(lì)點(diǎn)問相干陛部分損失(非均一性效應(yīng)、局部場平等?采用三維實(shí)體單元模擬盆式橡膠支座，建立了大型u形地效應(yīng))產(chǎn)生的計(jì)算修正則小得多，多點(diǎn)地震輸入的結(jié)構(gòu)響應(yīng)雙渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析有限元模型，采用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算計(jì)算主要考慮行波效應(yīng)【71。目前對(duì)大型結(jié)構(gòu)行波效應(yīng)分析主了渡槽的地震動(dòng)力響應(yīng)；趙順波等以附加質(zhì)量法考慮流固耦要采用支座大質(zhì)量法和相對(duì)運(yùn)動(dòng)法，相對(duì)運(yùn)動(dòng)法計(jì)算過程比合作用，建立了上承式板拱渡槽動(dòng)力分析有限元模型，采用反較繁瑣，而大質(zhì)量法數(shù)
7、學(xué)表達(dá)直觀，可以方便地在通用有限元應(yīng)譜法計(jì)算了渡槽的地震動(dòng)響應(yīng)；邵巖等分別采用附加質(zhì)量程序中實(shí)現(xiàn)，因此筆者采用大質(zhì)量法實(shí)現(xiàn)渡槽地震的行波法、Housner彈簧模型和流固耦合有限元法，對(duì)簡易有水渡槽模效應(yīng)。型進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算和分析；張建華等采用附加質(zhì)量法模地震波一致輸入時(shí)，結(jié)構(gòu)動(dòng)力平衡方程為擬水體與結(jié)構(gòu)的相互作用，對(duì)沙河渡槽進(jìn)行了動(dòng)力時(shí)程響應(yīng)分+C+K8=M；／(1)析；馮領(lǐng)香等考慮縱向地震波作用下的行波效應(yīng)，對(duì)三跨渡式中：為結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣；C為結(jié)構(gòu)的阻尼矩陣；為結(jié)構(gòu)的槽結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行了動(dòng)力計(jì)算；李彥軍等采用大型有限元分析剛
8、度矩陣；為外界對(duì)結(jié)構(gòu)的地震激勵(lì)加速度；6、、分別為位軟件ANSYS對(duì)大型渡槽在地震波激勵(lì)下的時(shí)程反應(yīng)進(jìn)行了分移向量、速度向量和加速度向量。析。隨著渡槽結(jié)構(gòu)跨度逐漸增大，傳統(tǒng)地震輸入方式對(duì)大跨度考慮地震行波效應(yīng)時(shí)，外界對(duì)結(jié)構(gòu)的地震激勵(lì)加速度只在渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的適用性值得研究。筆者在分析中考慮液邊界上非零
