2023年8期实验报告科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication考虑流固耦合下的渡槽地震分析孔麟，黄磊（西北电力设计院有限公司，西安710075）渡槽是调水、输水的重要构筑物之一，其结构具有顶部质量大的特点。地震时确保渡槽安全可靠也尤显重要。一般情况，把渡槽内的水体作为附加质量，附加到槽体内进行地震反应分析。该假定忽略了水体晃动及水体与渡槽的相互作用，与实体工况存在一定的差异。本文结合某工程的渡槽，采用有限元程序进行分析，分析时考虑水体晃动，地震波沿渡槽长度方向一致输入和考虑行波效应，波速采用不同的数值。计算地震时渡槽的应力响应。1工程情况及有限元模型本文选取一段调水工程中的超长典型渡槽结构进行地震反应分析，渡槽跨度50m，槽内马蹄形，渡槽端跨及跨中截面如图1、图2所示，渡槽结构及水体的有限元模型如图3、图4所示。2计算实例参数及地震波选取和输入2.1计算实例参数槽体材料为C60砼，密度为2500kg/m3，弹性模量为3.6×104MPa，泊松比为0.167；槽墩材料为C30砼，密度为2500kg/m3，弹性模量为3.0×104MPa，泊松比为0.167；水体密度为1000kg/m3，黏性系数为μ=1.435×10-3Pa·s。图1渡槽端部截面摘要：渡槽是重要的输水构筑物，具有顶部质量大的特点。传统的附加质量法，具有一定的假设，不能真实反映水体的作用。该文采用流固耦合理论，在地震作用下，考虑槽内水体的大幅晃动，采取地震波一致和多点输入进行计算。结果表明，水体用与结构相互作用会使结构产生类似于TLD（调谐液体阻尼器）的效应，减小地震作用，降低结构响应。因此，考虑流固耦合下的渡槽的地震分析，与实际更相符。关键词：渡槽；水体；地震；流固耦合；多点输入；有限元分析中图分类号：TV312文献标志码：A文章编号：2095-2945（2023）08-0050-04Abstract:Aqueductisanimportantwaterconveyancestructure,whichhasthecharacteristicsoflargetopmass.Thetraditionaladditionalmassmethodhascertainassumptionsandcannotreallyreflectthefunctionofwaterbody.Inthispaper,basedonthefluid-solidcouplingtheory,consideringthelargesloshingofthewaterbodyinthetroughundertheactionofearthquake,thecalculationiscarriedoutusingseismicwaveconsistencyandmulti-pointinput.TheresultsshowthattheinteractionbetweenwaterandstructurewillmakethestructureproduceaneffectsimilartoTLD(tunedliquiddamper),reducetheseismicactionandr...
