流固耦合系统的位移-压力(u_i,p)格式在U型渡槽抗震分析中的应用研究

作     者：张多新 周娟 白新理 ZHANG Duo-xin;ZHOU Juan;BAI Xin-li

作者机构：华北水利水电学院土木与交通学院河南郑州450011 同济大学土木工程学院上海200029 

出 版 物：《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Xi'an University of Architecture & Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2010年第42卷第1期

页      面：47-53页

学科分类：0501[文学-中国语言文学] 0303[法学-社会学] 1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 0502[文学-外国语言文学] 1301[艺术学-艺术学理论] 0101[哲学-哲学] 081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：华北水利水电学院青年基金(HSQJ2009005) 

主　　题：南水北调 U型渡槽 流固耦合 压力-位移有限元 结构动力学 

摘      要：针对大型U型渡槽槽形特征和抗震设计问题,建立了适于U型渡槽流固耦合(FSI)系统动力分析的位移-压力(ui,p)有限元格式,给出流固耦合系统的动力特性方程;并基于FSI系统的(ui,p)格式建立渡槽槽体-水体-槽墩-基础-地基系统的力学模型,采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,并用隐式-显式积分算法计算了4种水深、2种强震作用下大型渡槽的动力响应.计算结果表明,基于FSI的(ui,p)格式,考虑到槽体与水体的相互作用,适应曲边FSI边界条件.简化了计算模型,提高了计算精度,同时也得出不同水深、不同激励下渡槽结构动力特性和动力响应的变化规律等结论,可为大型渡槽及同类工程抗震设计提供参考.