邕寧水利樞紐型鋼砼閘墩的動(dòng)力特性與地震響應(yīng)研究.pdf

1、閘墩是泄水建筑物閘門(mén)的主要受力支撐結(jié)構(gòu)，閘墩的安全可靠直接關(guān)系到閘門(mén)是否能正常運(yùn)行，也影響著水利工程的安全。因此，確保閘墩在各種工作環(huán)境下的安全可靠是水利水電工程泄水建筑物設(shè)計(jì)建設(shè)的永恒命題。型鋼混凝土閘墩是最近才提出來(lái)一種新型閘墩結(jié)構(gòu)，是利用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)承載能力高、抗震性能好、防腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，在閘墩的牛腿支座處布置型鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)扇形鋼筋的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。初步研究的結(jié)果表明，弧形閘門(mén)使用的型鋼混凝土閘墩在靜荷載的作用下，具有結(jié)構(gòu)體積小，承

2、載能力大、剛度高的優(yōu)點(diǎn)，適合用于修建水頭流量大的泄水建筑物。
　　目前對(duì)型鋼閘墩是泄水建筑物閘門(mén)的研究主要集中在靜力性能方面，對(duì)其動(dòng)力性能的研究尚未開(kāi)始。本文以廣西邕寧水利樞紐為實(shí)際工程為背景，使用有限元數(shù)值模擬分析為手段，參考水利工程震害調(diào)查的結(jié)果，針對(duì)性地研究型鋼混凝土閘墩動(dòng)力特性與地震響應(yīng)，得到的結(jié)論如下:
　　(1)邕寧水利樞紐泄水水閘的型鋼混凝土閘墩其基本周期為0.7秒，對(duì)比當(dāng)?shù)氐牡卣饎?dòng)的特征周期0.35秒，二者相

3、距較遠(yuǎn)不易發(fā)生共振;型鋼混凝土閘墩的基本周期值位于我國(guó)地震動(dòng)場(chǎng)地類(lèi)別的第Ⅳ組，除了第Ⅳ組場(chǎng)地外，與邕寧水利樞紐泄水水閘結(jié)構(gòu)相近的型鋼混凝土閘墩可以在我國(guó)多個(gè)類(lèi)別下的場(chǎng)地予以應(yīng)用。
　　(2)邕寧型鋼混凝土閘墩的基本振型為橫水流方向的左右平動(dòng)，閘墩橫向剛度比其他兩個(gè)方向上的剛度小很多，地震中閘墩可能發(fā)生上部墩體的橫向破壞，其抗震計(jì)算應(yīng)以橫向剛度驗(yàn)算為主。
　　(3)對(duì)型鋼混凝土閘墩的墩體和牛腿兩個(gè)部位進(jìn)行滯回分析的結(jié)果表明，由

4、素混凝土構(gòu)成的墩體的滯回性能較差，滯回曲線的包絡(luò)面積以墩體的塑性區(qū)發(fā)展和混凝土出現(xiàn)裂縫為代價(jià);墩體配置型鋼后，牛腿支座的滯回曲線更為飽滿(mǎn)，滯回性能也更好，原因是牛腿支座部位型鋼的延展性在發(fā)揮作用。
　　(4)水閘在設(shè)計(jì)地震譜下求得的最大地震響應(yīng)表明，邕寧水利樞紐上的型鋼混凝土閘墩抗震性能良好，大部分的閘墩處于彈性工作狀態(tài)，但門(mén)槽、堰體等形狀突變部位較為危險(xiǎn)，應(yīng)考慮對(duì)閘墩進(jìn)行配筋防止出現(xiàn)開(kāi)裂。
　　(5)邕寧水利樞紐上的型鋼混