梁式渡槽

简支梁式渡槽各节槽身的两端支撑在排架或槽墩上， 槽身在竖向荷载作用下产生较大的下部受拉的正弯矩。 该弯矩与跨度平方成正比， 因此跨度不宜过大。 但当排架或槽墩较高时，跨度过小， 排架或槽墩的数量加多，也不够经济。 经济跨度一般约等于或略小于排架或槽墩的高度，常用跨度为8～12米。 双悬臂梁式渡槽根据支承排架的位置不同， 又分为等跨双悬臂与等弯矩双悬臂两类。前者的跨间距离等于两端悬臂长度之和，只产生上部受拉的负弯矩; 后者的跨间距离应大于两端悬臂长度之和，使跨中正弯矩等于支承处的负弯矩。由于弯矩数值比简支梁式减小， 每节槽身总长度可增大到30～40米。常用的梁式渡槽高度在20～25米以下，过高不够经济。渡槽各节槽身之间必须用伸缩缝分开，缝宽一般采用2厘米左右， 装配式槽身缝宽应加大到3～5厘米。 伸缩缝必须用既能适应变形又能防止漏水的止水材料封堵。

梁式渡槽组成 由槽身、 支承结构和进、 出口等部分组成。

槽身常用的横断面型式有矩形和U形， 也有的用圆管形。 矩形槽适用于大、 中、 小流量， U形和圆管形多用于中小流量。 无通航要求的渡槽一般在其顶部每隔1～2米设拉杆一道， 以增加侧墙纵向稳定和改善槽身横向的受力条件， 不设拉杆的通航矩形渡槽，可适当加大侧墙厚度或加肋以增加侧墙的稳定性。当流量很大时可采用底部多纵梁的型式， 使槽底成为板梁结构。

本书主要介绍了大型渡槽稳定性和动力分析研究概况，研究了预应力薄壁梁式渡槽局部稳定性分析的理论推导及屈曲规律，对预应力薄壁梁式渡槽进行了整体稳定性分析。阐述了动力学分析相关理论、流固耦合理论，针对矩形和U形断面渡槽，分别使用附加质量法和流固耦合理论分析了4种水深情况下的自振频率与振型，分别使用拟静力法、时程分析法（附加质量模型和流固耦合理论模型）计算了渡槽结构的动位移、动应力。本书可作为理工科院校水利工程专业及相关专业高年级本科生、研究生的教材，也可供有关专业的教师和工程技术人员学习和参考。

前言

第1章大型渡槽结构动力分析研究概况

1.1槽内水体与槽壁流固耦合系统建模技术研究动态

1.1.1基于韦斯特伽德原理的附加质量模型

1.1.2基于Housner原理的弹簧质量模型

1.1.3基于流固耦合系统位移压力自由度格式的模型

1.1.4边界元模型

1.1.5ALE有限元模型

1.2国内渡槽结构动力分析技术水平

1.3国内渡槽结构动力分析研究动态

第2章大型渡槽动力分析相关理论及模型建立

2.1动力学分析相关理论

2.1.1控制方程及有限元列式

2.1.2固有频率与振型的计算

2.1.3动力响应计算分析

2.2流固耦合理论

2.2.1无黏小扰动流动的基本方程和表达形式

2.2.2流固耦合系统有限元分析的（ui，p）形式

2.2.3流固耦合系统的动力特性分析

2.2.4流固耦合系统的动力响应分析

2.2.5小结

2.3大型渡槽动力分析模型

2.3.1U形渡槽动力分析模型

2.3.2矩形渡槽模型概述

第3章沙河矩形渡槽结构动力特性分析

3.1矩形渡槽结构动力特性分析

3.1.1干模态分析

3.1.2基于附加质量法的渡槽结构动力特性分析

3.1.3基于FSI系统的（ui，p）形式的矩形渡槽动力特性分析

3.2U形渡槽结构动力特性分析

3.2.1干模态分析

3.2.2基于附加质量法的U形渡槽动力特性分析

3.2.3基于FSI系统的（ui，p）形式的U形渡槽动力特性分析

3.3动力特性分析小结

第4章大型渡槽结构动力响应分析

4.1矩形断面渡槽结构动力响应分析

4.1.1基于拟静力法的矩形渡槽结构动力响应分析

4.1.2基于时程分析法——附加质量理论的矩形渡槽结构动力响应分析

4.1.3基于时程分析法——FSI的（ui，p）形式的矩形渡槽结构动力响应分析

4.2U形渡槽结构动力响应分析

4.2.1基于拟静力法的U形渡槽结构动力响应分析

4.2.2基于时程分析法——集中质量法理论的U形渡槽结构动力响应分析

4.2.3基于时程分析法——FSI的（ui，p）形式的矩形渡槽结构动力响应分析

4.3动力响应分析小结

第5章结论与建议

5.1主要结论

5.2几点建议

5.2.1合理的水体模拟方法的研究

5.2.2渡槽中水体的TLD效应分析

5.2.3水体的非线性晃动效应分析

5.2.4结构抗震分析方法的完善

参考文献 2100433B