强震下水闸结构抗震性能分析

发布时间：2021-11-03 13:20

　　强震下的水闸结构抗震性能尚待深入研究,结合实际工程案例,运用UC-WCOMD有限元分析软件建立精细化的水闸计算模型,并分别采用Pushover法和时程分析法讨论水闸在强震作用下的抗震性能,结果表明:结合抗震设防目标,采用Pushover分析法评估水闸的抗侧能力,并采用弹塑性时程分析方法进行强震下的抗震性能校核,是值得推荐的研究方法。 

【文章来源】：世界地震工程. 2020,36(01)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

地震波时程曲线

图3的局部放大

结合实际工程中的某水闸设计资料建模，计算模型充分反映钢筋分布情况。图2为所选取的1个闸墩的三维数值计算模型，计算时采用Pushover和动力时程分析方法分别对水闸结构进行分析，计算时考虑动水压力对水闸结构的影响，地基与闸墩之间采用绑定约束，并假设地基为无质量的弹性地基。研究表明垂直水流向的地震作用对水闸结构来说起控制性要素[17]，因此，分析该水闸在垂直水流方向的抗震性能，图3为沿顺水流方向可以看到的单元网格划分情况。网格需要在CAD图上预先划分，图4为局部单元的放大。关于操作室、卷扬机、闸门和检修桥对闸墩产生的荷载作用，分别根据自重进行计算，闸门传递的荷载为418.46 kN，闸门计算单元体积为0.5 m3;检修桥传递的荷载为493.92 kN，检修桥计算单元体积为3 m3;操作室和卷扬机传递的荷载为4 382.07 kN，操作室部分的计算单元体积为8 m3。如表1所示分别计算出闸门、检修桥和操作室部分的附加重度，将其与混凝土重度叠加(操作室部分除外)，进而得到考虑闸门、检修桥和操作室荷载影响的计算单元重度。由于变截面处的结构应力变化较大，动水压力加载又在水闸结构下部，故闸墩下部受荷载影响较大，因此对模型进行适当简化，在闸墩下部采用钢筋混凝土单元模型，上部采用混凝土单元模型。图2 三维模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同设防烈度下RC框架结构的抗侧向倒塌能力[J]. 林拥军,赵崇锦,潘毅,王源.  土木建筑与环境工程. 2018(03)
[2]洹河景观水闸工程抗震安全评价研究[J]. 许新勇,康迎宾,罗全胜.  人民黄河. 2012(08)
[3]水闸闸室抗震动力分析及措施[J]. 朱庆华,顾美娟.  水电能源科学. 2012(01)
[4]静力弹塑性分析（Pushover Analysis）的基本原理和计算实例[J]. 汪大绥,贺军利,张凤新.  世界地震工程. 2004(01)
[5]考虑结构—地基相互作用的水闸动力特性及地震反应分析[J]. 马光耀,高明.  水利水运科学研究. 1991(03)



本文编号：3473758