地震下方形大断面渡槽水体晃动效应对比分析

随着我国经济的发展，大型渡槽的建设向西部高烈度山区快速推进，渡槽面临着严峻的地震风险。正确模拟渡槽中水体晃动性能，是渡槽抗震性能分析的关键技术难点。依托滇中引水工程中的松林渡槽，本文建立了大断面渡槽结构的精细化有限元模型，通过欧拉-拉格朗日耦合(coupled Eulerian-Lagrangian,简称“CEL”)分析建立了渡槽水体晃动的流固耦合分析模型，同时建立了经典的等效弹簧-质量模型(简称“SM模型”)作为对比，量化两种水体建模方法产生的结果差异。通过对松林渡槽中典型简支跨进行非线性动力时程分析，对比了两种建模方式下，槽身和墩柱混凝土损伤的发展情况，摩擦摆支座的竖向反力，并呈现了CEL分析得到的水体波动情况，阐释了两种分析方法的主要误差来源。在渡槽地震响应分析的基础上，论文建立了槽身的节段模型，研究了CEL方法和等效SM模型在不同槽身加速度和竖向分量下的动力分析结果异同，并提出了等效SM模型的适用范围。