基于ANSYS的導墻結構振動及損傷識別研究.pdf

1、導墻結構振動屬流體和固體耦聯(lián)振動。對于導墻振動問題，不但要研究結構在水動力荷載作用下的耦聯(lián)振動，還包括結構服役階段結構的安全問題。本文以糯扎渡水電站溢洪道導墻結構為例，研究了導墻結構振動的動力荷載問題，并結合ANSYS二次開發(fā)語言編制了導墻結構計算的仿真平臺，以及根據(jù)導墻實際情況研究了結構損傷識別問題，具體內(nèi)容如下： 1)根據(jù)隨機函數(shù)理論以及功率譜分析方法，依據(jù)模型試驗研究了導墻振動的動力荷載問題。結果表明，水流摻氣加劇了水流的

2、紊動，荷載的均方根是沒有摻氣情況下的2-3倍. 2)根據(jù)正交分解理論，研究了高速水流脈動壁壓，完善了的脈動壁壓高階分解理論，分離出了相干結構。結果表明，脈動壁壓包含正負兩種運動模式，相干結構和正的運動模式對應，而隨機量和負的運動模式對應。 3)利用ANSYS二次開發(fā)語言建立了導墻結構分析計算平臺，探討了復雜地基情況下的建模問題以及導墻結構的分析問題。同以往的導墻結構有限元計算相比，利用ANSYS開發(fā)的計算平臺，具有較強針

3、對性，整合擴展了專業(yè)分析的能力，方便用戶使用。 4)根據(jù)模態(tài)理論和結構響應原理，研究了地基含大斷層情況下導墻的結構的振動問題。認為對于含有大斷層橫穿結構地基時，導墻物理模型的建模深度應該取導墻高度的1.5-2倍，建模寬度單側取導墻高度的一倍；結構動應力的結果表明，導墻和斷層以及基巖和斷層的連結處容易出現(xiàn)應力集中，是防護的主要部位。 5)利用模態(tài)應變能耗散率的損傷因子，建立三維損傷模型，研究結構三維損傷的識別問題。結構損傷