双铰底板式船闸闸室结构与土体的动力相互作用

摘要

船闸的抗震分析是船闸安全评价的重要内容。双铰底板式闸室结构是在整体式闸室基础上发展起来的一种型式，一般适用于粉砂、细砂地基，应用十分广泛。对双铰底板式船闸闸室与土体的动力相互作用研究显得十分必要。 本文论述了结构动力分析发展现状和基本理论，包括：结构动力平衡方程、结构自振特性的计算、动力求解方法和地震波输入。研究了波动理论，介绍了动力学分析的两种主要方法—谱分析法和时程分析法，以及两种方法在ANSYS中的实现技术。研究了结构-土体的相互作用理论以及模拟无限域地基的人工边界的方法，重点研究了粘弹性人工边界的理论以及有限元实现技术，借助APDL语言在ANSYS中实现了粘弹性人工边界，以模拟无限域地基。分别以标准加速度反应谱和加速度时程记录作为输入地震波，采用反应谱分析和时程分析两种方法对双铰底板式船闸闸室结构进行了动力计算，分析了结构的自振特性和地震作用下的动力响应。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1问题的提出与研究意义

1.2主要的数值分析方法概述

1.3人工边界研究概述

1.4本文的主要研究内容

第二章闸室与土体的动力相互作用的分析理论与方法

2.1结构与土体动力分析的数学方法

2.2动力有限单元法的理论基础

2.3土的动力计算模型

2.4本章小结

第三章ANSYS软件在结构动力分析中的应用

3.1 ANSYS软件介绍

3.2 ANSYS谱分析理论与方法

3.3 ANSYS时程分析理论与方法

3.4本章小结

第四章粘弹性人工边界的模拟与地震波输入研究

4.1粘弹性人工边界研究的发展

4.2粘弹性人工边界的基本理论与方法

4.3粘弹性人工边界在ANSYS中的实现方法

4.4地震波的选取与调整

4.5粘弹性人工边界外源输入方法

4.6本章小结

第五章工程实例及计算成果与分析

5.1基本资料

5.2实例简化及结构参数的选择

5.3反应谱分析

5.4时程法分析

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1主要结论

6.2展望

参考文献

致谢