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本文在考虑结构与水体相互作用下,研究渡槽结构的动力响应问题。对于大型渡槽的流固耦合问题是一个及其复杂的多学科交叉型研究课题,涉及固体和流体两种不同介质之间的相互作用。本文首先系统地介绍了该课题的国内外发展现状及其研究进展,整理了渡槽结构流固耦合问题的理论框架,然后对渡槽结构的动力特性及其在地震作用方向不同时的动力响应进行研究,最后以此为基础探讨多维地震波对结构动力响应的影响。主要研究内容如下: 1、渡槽结构模态分析。以南水北调中线工程中某渡槽工程为背景,采用附加质量法和AD IN A完全流固耦合法在不同水位下对渡槽结构进行模态分析。研究结果表明:水体对渡槽结构的动力特性影响较大,结构的频率随水位的上升而减小;两种不同算法的模态分析结果相差不大,故可用附加质量法来进行结构的模态分析; 2、研究渡槽结构在单向地震作用下的动力响应。利用附加质量法和流固耦合法研究渡槽结构在 EL-Centro地震波不同分量下的动力响应。研究结果表明:不同地震波作用方向下,结构的动力响应不同。其中,顺槽向和横槽向地震响应较为显著,竖向最弱。对于各个方向上,水位对于结构动力响应的影响均较大,且不同的方法计算结果有所不同; 3、在以上工作的基础上,进一步研究了多维地震波作用下渡槽结构的动力响应。研究方法同单向地震波作用。其结果表明:在二维地震波作用下,结构的动力响应明显强于一维地震波单独作用下的动力响应。同时,三维地震波的动力响应较二维地震波作用下结构的动力响应来说,并无太大涨幅。因此可得:在渡槽结构动力分析问题的理论研究中,单独考虑顺槽向地震波的作用是不合理的,而对于考虑三向地震波作用与否,应对规范建议的特殊情况具体分析后,决定是否可忽略竖向地震波作用。因此至少应在双向地震波作用下,对渡槽结构的动力问题展开研究。