水体-结构-地基耦联的泵站出水塔地震响应分析

• 作者: 付杰 张建伟 王涛 王立彬 赵瑜
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 泵 振动 模型 出水塔 粘弹性边界 动力响应 水体-结构-地基耦联
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 128-135
• 页数: 8页
• 分类号: TV675
• 字数: 6341字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.11.016

摘要

泵站出水塔是一种连接泵站压力管道和下游输水渡槽的塔式结构,为保证结构安全运行,有必要对其进行地震响应分析.该文以景泰川二期六泵站出水塔为研究对象,考虑流固耦合效应,依据弹性波理论,建立出水塔结构无质量地基模型和粘弹性边界模型,进行出水塔体系有无水体2种工况下的研究,根据泵站出水塔现场实测数据,提取结构的固有工作频率,并与流固耦合模型干湿模态结果进行对比分析,验证所建流固耦合模型的合理性及流体对出水塔体系的影响.分别对无质量地基模型与粘弹性边界模型进行地震波输入,对比分析相应的动力响应,探讨水体-结构-地基耦联系统相互作用的影响规律.研究表明:出水塔结构工作基频为3.3 Hz;结构内水体降低出水塔的固有频率,增加出水塔的地震响应,在进行地震计算分析时,不应忽略;粘弹性边界模型在地震计算中能够考虑辐射阻尼效应,与无质量地基模型计算结果相比,出水塔特征点的位移响应最大值降低38.5%,应力幅值降低37.8%,因此地基建议选用粘弹性边界.研究成果可为后续出水塔结构模态辨识及地震分析提供理论指导.