清华大学学报(自然科学版)

作者：黄邦辉, 李志荣, 左澍琼, 邓开来, 辜文兰, 洪彧

单位：1. 西南交通大学 土木工程学院, 成都 610031;<br>2. 云南省滇中引水工程有限公司, 昆明 650000

关键词：渡槽,导水屏障,振动台试验,加速度响应,减震系数

基金：云南省重大科技专项计划项目(202102AF080001); 四川省科技计划项目(2023YFS0429)

横向地震动激励下, 渡槽中水体发生晃动, 有可能放大渡槽的地震响应。 为抑制渡槽中的水体振动, 该文提出了适用于大型渡槽的导水屏障。 该导水屏障沿顺槽向安装于渡槽中, 将水体横向分隔, 同时设置了部分通孔, 便于水体通过, 由此改变水体在渡槽中的横向振动特征, 进而减小渡槽地震响应。 为探究导水屏障对渡槽的减震效果, 依托典型的大型渡槽实际工程, 该文设计了矩形渡槽和U形渡槽的振动台试验, 考虑了槽内水位高度、 屏障透水率等参数对渡槽减震效果的影响。 通过振动台试验, 获得了渡槽在白噪声、 简谐荷载和地震动激励下的动力响应, 同时得到了渡槽的自振频率和盖梁峰值加速度等结构响应。 试验结果表明： 导水屏障可以提升渡槽溢水的台面加速度阈值, 实际减小了渡槽中水体振动。 定义渡槽盖梁峰值加速度之比为减震系数, 减震系数与渡槽断面类型、 槽内水位、 激振频率和导水屏障透水率等均相关。 当激振频率接近渡槽基频时, 导水屏障呈现良好的减震效果; 当激振频率远离渡槽基频时, 导水屏障反而可能导致渡槽地震响应放大。 在El centro地震动激励下, 大部分工况中导水屏障呈现良好的减震效果, 减震系数的均值和标准差受槽内水位、 导水屏障透水率等因素影响较大, 导水屏障的定量减震机理还有待进一步研究。

来源：2024年第7期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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