梁式渡槽類型

簡(jiǎn)支梁式渡槽各節(jié)槽身的兩端支撐在排架或槽墩上， 槽身在豎向荷載作用下產(chǎn)生較大的下部受拉的正彎矩。 該彎矩與跨度平方成正比， 因此跨度不宜過大。 但當(dāng)排架或槽墩較高時(shí)，跨度過小， 排架或槽墩的數(shù)量加多，也不夠經(jīng)濟(jì)。 經(jīng)濟(jì)跨度一般約等于或略小于排架或槽墩的高度，常用跨度為8～12米。 雙懸臂梁式渡槽根據(jù)支承排架的位置不同， 又分為等跨雙懸臂與等彎矩雙懸臂兩類。前者的跨間距離等于兩端懸臂長度之和，只產(chǎn)生上部受拉的負(fù)彎矩; 后者的跨間距離應(yīng)大于兩端懸臂長度之和，使跨中正彎矩等于支承處的負(fù)彎矩。由于彎矩?cái)?shù)值比簡(jiǎn)支梁式減小， 每節(jié)槽身總長度可增大到30～40米。常用的梁式渡槽高度在20～25米以下，過高不夠經(jīng)濟(jì)。渡槽各節(jié)槽身之間必須用伸縮縫分開，縫寬一般采用2厘米左右， 裝配式槽身縫寬應(yīng)加大到3～5厘米。 伸縮縫必須用既能適應(yīng)變形又能防止漏水的止水材料封堵。

梁式渡槽組成 由槽身、 支承結(jié)構(gòu)和進(jìn)、 出口等部分組成。

槽身常用的橫斷面型式有矩形和U形， 也有的用圓管形。 矩形槽適用于大、 中、 小流量， U形和圓管形多用于中小流量。 無通航要求的渡槽一般在其頂部每隔1～2米設(shè)拉桿一道， 以增加側(cè)墻縱向穩(wěn)定和改善槽身橫向的受力條件， 不設(shè)拉桿的通航矩形渡槽，可適當(dāng)加大側(cè)墻厚度或加肋以增加側(cè)墻的穩(wěn)定性。當(dāng)流量很大時(shí)可采用底部多縱梁的型式， 使槽底成為板梁結(jié)構(gòu)。

本書主要介紹了大型渡槽穩(wěn)定性和動(dòng)力分析研究概況，研究了預(yù)應(yīng)力薄壁梁式渡槽局部穩(wěn)定性分析的理論推導(dǎo)及屈曲規(guī)律，對(duì)預(yù)應(yīng)力薄壁梁式渡槽進(jìn)行了整體穩(wěn)定性分析。闡述了動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)理論、流固耦合理論，針對(duì)矩形和U形斷面渡槽，分別使用附加質(zhì)量法和流固耦合理論分析了4種水深情況下的自振頻率與振型，分別使用擬靜力法、時(shí)程分析法（附加質(zhì)量模型和流固耦合理論模型）計(jì)算了渡槽結(jié)構(gòu)的動(dòng)位移、動(dòng)應(yīng)力。本書可作為理工科院校水利工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生、研究生的教材，也可供有關(guān)專業(yè)的教師和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。

前言

第1章大型渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析研究概況

1.1槽內(nèi)水體與槽壁流固耦合系統(tǒng)建模技術(shù)研究動(dòng)態(tài)

1.1.1基于韋斯特伽德原理的附加質(zhì)量模型

1.1.2基于Housner原理的彈簧質(zhì)量模型

1.1.3基于流固耦合系統(tǒng)位移壓力自由度格式的模型

1.1.4邊界元模型

1.1.5ALE有限元模型

1.2國內(nèi)渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析技術(shù)水平

1.3國內(nèi)渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析研究動(dòng)態(tài)

第2章大型渡槽動(dòng)力分析相關(guān)理論及模型建立

2.1動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)理論

2.1.1控制方程及有限元列式

2.1.2固有頻率與振型的計(jì)算

2.1.3動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算分析

2.2流固耦合理論

2.2.1無黏小擾動(dòng)流動(dòng)的基本方程和表達(dá)形式

2.2.2流固耦合系統(tǒng)有限元分析的（ui，p）形式

2.2.3流固耦合系統(tǒng)的動(dòng)力特性分析

2.2.4流固耦合系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)分析

2.2.5小結(jié)

2.3大型渡槽動(dòng)力分析模型

2.3.1U形渡槽動(dòng)力分析模型

2.3.2矩形渡槽模型概述

第3章沙河矩形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析

3.1矩形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析

3.1.1干模態(tài)分析

3.1.2基于附加質(zhì)量法的渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析

3.1.3基于FSI系統(tǒng)的（ui，p）形式的矩形渡槽動(dòng)力特性分析

3.2U形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析

3.2.1干模態(tài)分析

3.2.2基于附加質(zhì)量法的U形渡槽動(dòng)力特性分析

3.2.3基于FSI系統(tǒng)的（ui，p）形式的U形渡槽動(dòng)力特性分析

3.3動(dòng)力特性分析小結(jié)

第4章大型渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.1矩形斷面渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.1.1基于擬靜力法的矩形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.1.2基于時(shí)程分析法——附加質(zhì)量理論的矩形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.1.3基于時(shí)程分析法——FSI的（ui，p）形式的矩形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.2U形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.2.1基于擬靜力法的U形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.2.2基于時(shí)程分析法——集中質(zhì)量法理論的U形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.2.3基于時(shí)程分析法——FSI的（ui，p）形式的矩形渡槽結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析

4.3動(dòng)力響應(yīng)分析小結(jié)

第5章結(jié)論與建議

5.1主要結(jié)論

5.2幾點(diǎn)建議

5.2.1合理的水體模擬方法的研究

5.2.2渡槽中水體的TLD效應(yīng)分析

5.2.3水體的非線性晃動(dòng)效應(yīng)分析

5.2.4結(jié)構(gòu)抗震分析方法的完善

參考文獻(xiàn) 2100433B