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【摘 要】随着建筑学理论及研究的日益深入，将其应用到实际的工程建设中的效果就越发明显，诸多理论内容为实践提供了强有力的支撑。从具体情况来看，为了深入挖掘渡槽结构地震动力特性及其作用，则以渡槽结构原理性拟动力分析及其研究结果为依据，并借助建筑悬臂梁结构来呈现其作用效力。本文就渡槽结构地震动力作用的相关内容进行阐释，以期为改善实际工况带来有益的借鉴。
【关键词】渡槽结构；地震动力；作用；浅析
在实践过程中，为了能够进一步明确渡槽结构地震动力作用及其对建筑实体的影响，以及证实渡槽结构原理性的相关内容，则采用最小余能法来计算悬臂梁结构在地震作用下的动态应力状况。其结果表明，在以往常规的有限元法计算模式下的结果不够精准，且与理论数据有一定的偏差，相对而言，采用最小余能法来计算悬臂梁结构在地震作用下的动态应力更加符合现实的工况。
1.针对渡槽结构地震动力作用的分析内容阐述
大型渡槽结构是我国水利工程项目中不可或缺的重要部分，渡槽结构对于工程的实施效能有着深远的影响。从现实的角度来看，地震等不可抗力的发生给水利工程当中的渡槽结构带来不可预估的干扰，为了维持一个良好的工况与环境，保证渡槽在地震动力作用之下能够保持结构的稳定性，以及总体运行的安全性，则需要借助渡槽结构原理性拟动力分析策略对动态应力进行准确计算，从而找出一种能够保证渡槽结构稳定的有效策略来辅以工程结构建设。
1.1浅析渡槽结构及其所受到的地震动力作用
渡槽是用于输送渠道水流且跨越河道、洼地等地质环境的架空水槽，可以用来灌溉或输送水资源，还可以用于排洪工程等领域建设[1]。从渡槽的实体结构来看，其受到外力的影响较大，尤其是地震动力效应的影响，通常情况下，渡槽由进出口段、槽身以及支架结构等框架所组成，其中，支架近似于悬臂梁结构，它在受到地震应力作用时较为敏感。
因悬臂梁结构较为简单，能够更为清晰的看到该类型结构所受到的地震动力作用情况，从而计量出渡槽结构的固有频率，以及悬臂梁的动力特性。与本文所研究渡槽支架相对应的悬臂梁模型，梁高H为10米，悬臂梁的横截面高度a为0.8米，宽度b为0.4米[2]。此外，悬臂梁的弹性模量E=2.06×1011N/m2，泊松比ν=0.3，质量密度ρ=7800kg/m3。计算点A（其位置坐标为66.9cm，2.23cm）处在EL-CENTRO地震波（N-S分量，最大幅值调幅到1g）下的轴向动应力σx[3]。
1.2结构动态应力计算模式下的最小余能原理及地震动力作用研究
为了更加深入地计算渡槽结构地震动力作用及其对于实际工程的影响，在渡槽结构原理性拟动力分析理论的支撑下，采取了最小余能原理来进行地震动力作用研究。研究是以渡槽悬臂梁结构为基准来构建的。实际上，结果显示出，具体的悬梁臂所受到的地震动力是呈现出不规则的波动效果的，在地震动力作用下的悬臂梁的动态应力对比情况如图1所示：
图1 在地震动力作用下的悬臂梁的动态应力对比示意图
在图1中，渡槽结构中的悬臂梁构造模型的数据波动在地震动力作用下出现了一定程度的变化，因其是在水利工程的工况下所实施的，也就是说，悬臂梁在最小余能法计算下的动态应力理论于该模型中得到了真实的验证。总体而言，在实际的工况中，采用最小余能法的理论来计量渡槽悬臂梁结构的动态应力的结论与理论数据较为接近，而相比之下，采用传统的计算模式则会出现或多或少的数值偏差。因此，可以说，采取最小余能法来计算渡槽结构的动态应力较为可行，能够满足具体工况的实践测算要求。
2.大型渡槽结构所受到的地震动力作用分析及其动态应力的计算
2.1大型渡槽结构所受到的地震动力作用分析
在水利工程施工建设的过程中可以看到，由于大型渡槽的结构较为庞大，且槽内水体质量也相对较大，因此，如若发生地震现象，在这不可抗力的作用下就会对渡槽结构的稳定带来较大的影响，由此看来，分析并计算渡槽结构所受到的地震动力作用及其具体数据，对于维护大型渡槽结构有极佳的现实意义。从实践过程来看，横向地震反应分析是渡槽抗震维护中的核心内容，在现实的工况中，横向地震作用之下的水质流动与大型渡槽结构间的作用力较大，相对而言，槽内水体的阻尼较小。基于此，在地震等不可抗力的作用下，为了维护渡槽结构的稳定性以及水利工程建设的安全性，则需要采用科学、合理的机械模型来对其动态应力进行精准的测算，进而有助于保证实体水利工程项目以及渡槽结构框架建设的可行性[4]。此外，由于竖向地震的作用力相对于横向地震的作用力较小，则在实际的渡槽结构分析与计算的过程中，往往不考虑竖向地震的作用效力，但如若建筑物所在地的所可能发生的地震级别较高时，则才需要考量渡槽结构所受到的地震动力作用。
2.2有关大型渡槽结构地震动力效应计算及其维护策略的思考
通过对结构动态应力计算模式下的最小余能原理的研究，以及地震动力作用的分析内容可知，大型渡槽结构所受到的横向地震动力作用较大，且会对渡槽结构的稳定性造成一定的冲击。同时了解到，在地震动力作用下的悬臂梁的动态应力呈现出极其不稳定的波形状态。除此之外，在有限元方法中，结构在动荷载作用下的动态应力计算是一个没能圆满解决的问题，这就必然会降低动态应力的计算精度[5]。因此，对于大型渡槽结构地震动力效应计算方法及其维护策略的探究仍需进一步挖掘。
3.结束语
通过以渡槽结构拟动力研究模型的搭建，能够对渡槽结构系统的整体动力特性及其在地震作用下的动力特性有所了解。从总体情况来看，在地震动力作用下的悬梁的动态应力有所波动，相比在没有作用力的情况，有地震动力作用的动态应力更为明显。当了解了这一研究结果以后，有助于在实施同种类型的渡槽结构建设进度的有序推进，从而避免了静、动态载荷发生变化时，对实际的工程施工过程带来影响，能够保证土层建筑或悬臂梁结构等实体框架工程建设的质量。
【参考文献】
[1]徐建国，周浩，王博，等.考虑流固耦合的渡槽结构三维碰撞反应研究[J].世界地震工程，2013，01（01）：68-69.
[2]李正农，周振纲，朱旭鹏.槽墩高度对渡槽结构水平地震响应的影响[J].地震工程与工程振动，2013，03（03）：256-257.
[3]李正农，周振纲，朱旭鹏，等.渡槽拟动力试验仿真分析[J].振动工程学报，2013，03（03）：389-394.
[4]季日臣，许涛，苏小凤，等.考虑水体晃动的多槽式渡槽结构地震反应研究[J].中国安全科学学报，2012，10（10）：98-100.
[5]裴敬垚，孙建生，蔺彬彬，等.下承式桁架拱渡槽三维有限元抗震分析[J].人民黄河，2014，04（04）：108-110.
【关键词】渡槽结构；地震动力；作用；浅析
在实践过程中，为了能够进一步明确渡槽结构地震动力作用及其对建筑实体的影响，以及证实渡槽结构原理性的相关内容，则采用最小余能法来计算悬臂梁结构在地震作用下的动态应力状况。其结果表明，在以往常规的有限元法计算模式下的结果不够精准，且与理论数据有一定的偏差，相对而言，采用最小余能法来计算悬臂梁结构在地震作用下的动态应力更加符合现实的工况。
1.针对渡槽结构地震动力作用的分析内容阐述
大型渡槽结构是我国水利工程项目中不可或缺的重要部分，渡槽结构对于工程的实施效能有着深远的影响。从现实的角度来看，地震等不可抗力的发生给水利工程当中的渡槽结构带来不可预估的干扰，为了维持一个良好的工况与环境，保证渡槽在地震动力作用之下能够保持结构的稳定性，以及总体运行的安全性，则需要借助渡槽结构原理性拟动力分析策略对动态应力进行准确计算，从而找出一种能够保证渡槽结构稳定的有效策略来辅以工程结构建设。
1.1浅析渡槽结构及其所受到的地震动力作用
渡槽是用于输送渠道水流且跨越河道、洼地等地质环境的架空水槽，可以用来灌溉或输送水资源，还可以用于排洪工程等领域建设[1]。从渡槽的实体结构来看，其受到外力的影响较大，尤其是地震动力效应的影响，通常情况下，渡槽由进出口段、槽身以及支架结构等框架所组成，其中，支架近似于悬臂梁结构，它在受到地震应力作用时较为敏感。
因悬臂梁结构较为简单，能够更为清晰的看到该类型结构所受到的地震动力作用情况，从而计量出渡槽结构的固有频率，以及悬臂梁的动力特性。与本文所研究渡槽支架相对应的悬臂梁模型，梁高H为10米，悬臂梁的横截面高度a为0.8米，宽度b为0.4米[2]。此外，悬臂梁的弹性模量E=2.06×1011N/m2，泊松比ν=0.3，质量密度ρ=7800kg/m3。计算点A（其位置坐标为66.9cm，2.23cm）处在EL-CENTRO地震波（N-S分量，最大幅值调幅到1g）下的轴向动应力σx[3]。
1.2结构动态应力计算模式下的最小余能原理及地震动力作用研究
为了更加深入地计算渡槽结构地震动力作用及其对于实际工程的影响，在渡槽结构原理性拟动力分析理论的支撑下，采取了最小余能原理来进行地震动力作用研究。研究是以渡槽悬臂梁结构为基准来构建的。实际上，结果显示出，具体的悬梁臂所受到的地震动力是呈现出不规则的波动效果的，在地震动力作用下的悬臂梁的动态应力对比情况如图1所示：
图1 在地震动力作用下的悬臂梁的动态应力对比示意图
在图1中，渡槽结构中的悬臂梁构造模型的数据波动在地震动力作用下出现了一定程度的变化，因其是在水利工程的工况下所实施的，也就是说，悬臂梁在最小余能法计算下的动态应力理论于该模型中得到了真实的验证。总体而言，在实际的工况中，采用最小余能法的理论来计量渡槽悬臂梁结构的动态应力的结论与理论数据较为接近，而相比之下，采用传统的计算模式则会出现或多或少的数值偏差。因此，可以说，采取最小余能法来计算渡槽结构的动态应力较为可行，能够满足具体工况的实践测算要求。
2.大型渡槽结构所受到的地震动力作用分析及其动态应力的计算
2.1大型渡槽结构所受到的地震动力作用分析
在水利工程施工建设的过程中可以看到，由于大型渡槽的结构较为庞大，且槽内水体质量也相对较大，因此，如若发生地震现象，在这不可抗力的作用下就会对渡槽结构的稳定带来较大的影响，由此看来，分析并计算渡槽结构所受到的地震动力作用及其具体数据，对于维护大型渡槽结构有极佳的现实意义。从实践过程来看，横向地震反应分析是渡槽抗震维护中的核心内容，在现实的工况中，横向地震作用之下的水质流动与大型渡槽结构间的作用力较大，相对而言，槽内水体的阻尼较小。基于此，在地震等不可抗力的作用下，为了维护渡槽结构的稳定性以及水利工程建设的安全性，则需要采用科学、合理的机械模型来对其动态应力进行精准的测算，进而有助于保证实体水利工程项目以及渡槽结构框架建设的可行性[4]。此外，由于竖向地震的作用力相对于横向地震的作用力较小，则在实际的渡槽结构分析与计算的过程中，往往不考虑竖向地震的作用效力，但如若建筑物所在地的所可能发生的地震级别较高时，则才需要考量渡槽结构所受到的地震动力作用。
2.2有关大型渡槽结构地震动力效应计算及其维护策略的思考
通过对结构动态应力计算模式下的最小余能原理的研究，以及地震动力作用的分析内容可知，大型渡槽结构所受到的横向地震动力作用较大，且会对渡槽结构的稳定性造成一定的冲击。同时了解到，在地震动力作用下的悬臂梁的动态应力呈现出极其不稳定的波形状态。除此之外，在有限元方法中，结构在动荷载作用下的动态应力计算是一个没能圆满解决的问题，这就必然会降低动态应力的计算精度[5]。因此，对于大型渡槽结构地震动力效应计算方法及其维护策略的探究仍需进一步挖掘。
3.结束语
通过以渡槽结构拟动力研究模型的搭建，能够对渡槽结构系统的整体动力特性及其在地震作用下的动力特性有所了解。从总体情况来看，在地震动力作用下的悬梁的动态应力有所波动，相比在没有作用力的情况，有地震动力作用的动态应力更为明显。当了解了这一研究结果以后，有助于在实施同种类型的渡槽结构建设进度的有序推进，从而避免了静、动态载荷发生变化时，对实际的工程施工过程带来影响，能够保证土层建筑或悬臂梁结构等实体框架工程建设的质量。
【参考文献】
[1]徐建国，周浩，王博，等.考虑流固耦合的渡槽结构三维碰撞反应研究[J].世界地震工程，2013，01（01）：68-69.
[2]李正农，周振纲，朱旭鹏.槽墩高度对渡槽结构水平地震响应的影响[J].地震工程与工程振动，2013，03（03）：256-257.
[3]李正农，周振纲，朱旭鹏，等.渡槽拟动力试验仿真分析[J].振动工程学报，2013，03（03）：389-394.
[4]季日臣，许涛，苏小凤，等.考虑水体晃动的多槽式渡槽结构地震反应研究[J].中国安全科学学报，2012，10（10）：98-100.
[5]裴敬垚，孙建生，蔺彬彬，等.下承式桁架拱渡槽三维有限元抗震分析[J].人民黄河，2014，04（04）：108-110.