多相耦合作用的渡槽动力特性分析及损伤开裂研究

发布时间：2022-07-11 14:34

　　渡槽作为一种跨越式的空间薄壁输水建筑物,广泛应用于农业灌溉工程和其他大型水利工程中,为实现水资源优化配置发挥着不可替代的作用。渡槽一般兼具明渠和桥梁的作用,自身结构的复杂性和极端环境的影响通常会使其处于非正常运行状态。在实际工程中,渡槽往往处于大风及地震多发地区,运行期间由于结构与水体之间的耦合作用、风荷载及地震荷载等因素的影响,结构可能会发生局部损伤,影响渡槽结构的正常运行,甚至会导致结构整体破坏,因此对多相耦合作用的渡槽进行动力特性分析及损伤开裂研究具有深刻意义。本文以广东省罗定市长岗坡渡槽为研究对象,结合当地的地质条件及结构的运行情况,以有限元仿真为基础,采用振测提取、模态辨识和数值模拟技术,对多相耦合作用的渡槽进行动力特性分析及损伤开裂研究,主要研究内容如下:（1）根据工程设计资料结合运行期的实测参数,考虑水体与槽体间的耦合作用,依据弹性波理论,建立渡槽三维有限元模型。利用DASP振测信号采集系统采集渡槽运行期间的动测数据,通过CEEMDAN-SVD降噪并结合方差贡献率数据级融合提取结构的特征频率,与流固耦合模型的自振分析结果进行对比,验证所建仿真模型的合理性和准确性。（2）在... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 渡槽结构动力分析国内外研究现状
        1.2.1 水体-结构相互作用
        1.2.2 结构风振分析
        1.2.3 地震波输入方法与无限域地基辐射阻尼
        1.2.4 混凝土损伤开裂的模拟
    1.3 本文主要研究内容
2 渡槽结构流固耦合建模及模态分析
    2.1 引言
    2.2 基本原理
        2.2.1 直接流固耦合理论
        2.2.2 基于CEEMDAN-SVD的工作模态辨识
    2.3 工程概况及有限元建模
        2.3.1 工程概况
        2.3.2 渡槽结构有限元建模
    2.4 自振特性分析及模态辨识
        2.4.1 自振分析
        2.4.2 模态辨识
    2.5 本章小结
3 渡槽结构风振响应分析
    3.1 引言
    3.2 脉动风模拟
    3.3 风振响应分析
    3.4 本章小结
4 渡槽结构地震响应分析
    4.1 引言
    4.2 基本原理
        4.2.1 粘弹性人工边界理论
        4.2.2 Housner弹簧质量理论
    4.3 线弹性地震响应分析
        4.3.1 地震动选取
        4.3.2 模型建立
        4.3.3 位移响应分析
        4.3.4 应力响应分析
    4.4 本章小结
5 强震作用下渡槽结构损伤开裂分析
    5.1 引言
    5.2 ABAQUS混凝土塑性损伤理论
        5.2.1 本构关系
        5.2.2 损伤和刚度退化
    5.3 本构模型参数的确定
        5.3.1 模型采用的应力-应变关系
        5.3.2 损伤因子的计算
    5.4 非线性损伤分析
        5.4.1 位移结果分析
        5.4.2 应力结构分析
        5.4.3 损伤结果分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献



本文编号：3658341