【摘 要】
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导墙结构振动属流体和固体耦联振动。对于导墙振动问题,不但要研究结构在水动力荷载作用下的耦联振动,还包括结构服役阶段结构的安全问题。本文以糯扎渡水电站溢洪道导墙结构
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导墙结构振动属流体和固体耦联振动。对于导墙振动问题,不但要研究结构在水动力荷载作用下的耦联振动,还包括结构服役阶段结构的安全问题。本文以糯扎渡水电站溢洪道导墙结构为例,研究了导墙结构振动的动力荷载问题,并结合ANSYS二次开发语言编制了导墙结构计算的仿真平台,以及根据导墙实际情况研究了结构损伤识别问题,具体内容如下:1)根据随机函数理论以及功率谱分析方法,依据模型试验研究了导墙振动的动力荷载问题。结果表明,水流掺气加剧了水流的紊动,荷载的均方根是没有掺气情况下的2-3倍.2)根据正交分解理论,研究了高速水流脉动壁压,完善了的脉动壁压高阶分解理论,分离出了相干结构。结果表明,脉动壁压包含正负两种运动模式,相干结构和正的运动模式对应,而随机量和负的运动模式对应。3)利用ANSYS二次开发语言建立了导墙结构分析计算平台,探讨了复杂地基情况下的建模问题以及导墙结构的分析问题。同以往的导墙结构有限元计算相比,利用ANSYS开发的计算平台,具有较强针对性,整合扩展了专业分析的能力,方便用户使用。4)根据模态理论和结构响应原理,研究了地基含大断层情况下导墙的结构的振动问题。认为对于含有大断层横穿结构地基时,导墙物理模型的建模深度应该取导墙高度的1.5-2倍,建模宽度单侧取导墙高度的一倍;结构动应力的结果表明,导墙和断层以及基岩和断层的连结处容易出现应力集中,是防护的主要部位。5)利用模态应变能耗散率的损伤因子,建立三维损伤模型,研究结构三维损伤的识别问题。结构损伤部位周围损伤因子呈现对称结构,可以用来判断损伤位置;使用前二阶或者前三阶模态即能比较准确的判断损伤程度。
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