渡槽的流固耦合分析涉及流体固体两种不同性质的介质,是一个流体力学和固体力学交叉的较为复杂的研究领域。渡槽在外部激励下,槽壳内的水体会与槽壳产生耦合现象,正确评估这种耦合作用对渡槽的影响,对于渡槽的设计以及安全运行都有着重要意义。　　本文推导了结构流固耦合的有限元控制方程及求解流固耦合模态的特征方程,并在此基础上做了以下工作:　　(1)基于刚性地基渡槽模型研究了水深及水体表面晃动和不同地震波对渡槽动力的影响,由分析可知:水深的增大降低了结构的频率,增大了渡槽结构的应力值;表面晃动对渡槽自振特性影响很小,但却可以降低渡槽结构的位移响应和应力响应;峰值相同波形不同的地震波对空槽模型的应力影响较大,对满槽模型影响较小,而对于位移响应,两种模型影响差别均较小。　　(2)将简化的附加质量模型和弹簧质量模型与流固耦合模型进行了自振特性及动力响应对比分析,探讨了附加质量模型和弹簧质量模型的适用性,其中弹簧质量模型采用的是李遇春经过数学拟合得到的表达式简单而且精度较高的公式计算简化得到,通过比较,附加质量模型和弹簧质量模型作为简化模型用于渡槽分析是可行的。　　(3)针对具体工程实例,根据是否考虑地基的影响将常用的渡槽刚性地基模型和考虑基础-土之间相互作用的基础-土接触模型进行对比分析,从对比分析中可知:基础-土接触模型的频率比刚性地基模型的频率要低得多,振动的周期相应要比刚性地基模型要长,基础-土接触模型的位移响应大于刚性地基模型,这是由于地基土体的存在,不仅降低了结构的刚度,而且基础和排架可以在土体内发生移动,延长了结构的振动。考虑表面晃动模型的主应力大都比不考虑表面晃动模型小,说明水体的表面晃动可以减弱渡槽的应力,水体的表面晃动对基础-土接触模型的影响比对刚性地基模型的影响大。