强震作用下大型渡槽结构地震动力破坏机理分析

摘要

为研究地震动力持时过程中大型渡槽结构在边界效应下的动力破坏机理及损伤发展历程,基于黏弹性边界理论,以南水北调某大型渡槽为例,将有限元软件ABAQUS与MATLAB程序结合,实现了黏弹性边界的施加;并通过引入混凝土塑性损伤本构模型,进行了抗震时域分析,验证了黏弹性边界效应对波动能量的吸收效果,确定了强震作用下渡槽结构易发生破坏的薄弱部位。结果表明:黏弹性边界对波的远域能量逸散有着良好的控制效果;强震响应下渡槽结构可能发生损伤破坏的位置主要集中于墩帽、墩身与墩帽衔接处以及承台与墩身连接处;随着地震力的持续作用,易发生损伤破坏的部位可能会引起损伤趋势的发展,进一步导致结构产生混凝土开裂现象;在渡槽结构的抗震设计中,为防止结构整体倒塌、破坏,应着重关注易发生损伤破坏的部位。