【摘 要】
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渡槽是跨越铁路、公路、河流、山谷等重要设施的输水建筑,除了输水外还可排洪水、导流等之用,是调水、供水和灌区工程中最常用的一种交叉建筑物,一般是渠系中的控制性建筑物
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渡槽是跨越铁路、公路、河流、山谷等重要设施的输水建筑,除了输水外还可排洪水、导流等之用,是调水、供水和灌区工程中最常用的一种交叉建筑物,一般是渠系中的控制性建筑物。在我国,山丘区面积分布很广,而且水量分布极不均匀,需要进行跨地区、跨流域的水资源调度,以满足需水量要求。如果要调度水资源,就必须要修建大量的渡槽。我国目前尚未颁布渡槽的设计规范。所以在进行渡槽的抗风设计时,只能参考建筑结构相关荷载规范进行。渡槽的抗风问题目前还未得到充分的重视。本文总结了国内外有关渡槽结构与水的流固藕合作用、风荷载致渡槽破坏机理等方面的大量文献,并参考目前已经相对比较成熟的桥梁抗风的研究成果,对渡槽的抗风问题进行研究。主要内容有:1.无论从理论分析还是以前的实际风毁案例来看,渡槽一般是在垂直水流方向破坏,也称之为顺风向,该方向是渡槽破坏的主要方向,所以,本文重点研究顺风向风荷载作用下渡槽的风致响应。首先进行了顺风向的风荷载模拟,指出国内外主要的几种风荷载模拟方法,并选出一种简便适合的方法进行了风荷载的模拟。2.对于大型渡槽来说,一般里面水重量比较大,往往比渡槽本身重量大得多,这就造成渡槽结构的特殊性,“头重脚轻”,渡槽中的水体在外部激励如风荷载等的作用下,会与渡槽产生复杂的耦合效应,在考虑渡槽的风致响应时,一般情况这种效应是不能忽略不计的,因此,本文对水体使用了附加质量法进行了模拟,并与不考虑流固耦合的风振响应进行对比。3.本文参考最新的理论成果,根据渡槽流固耦合的相关理论,结合渡槽自身的特点,根据有限元理论,运用ANSYS软件对渡槽进行建模,并对建好的模型加载顺风向风荷载后进行计算分析。
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