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升船机考虑塔柱与承船厢中水动力耦联的地震响应分析
| 论文题名： | 升船机考虑塔柱与承船厢中水动力耦联的地震响应分析 |
| 关键词： | 升船机;塔柱;承船厢;主体结构;水动力耦联;地震响应;有限元模型 |
| 摘要： | 三峡升船机是一个由多个子系统相互耦合的复杂力学系统，直接进行“升船机主体结构—承船厢一厢中水体晃动”耦联体系的动力计算是不切实际的，为此，建立基于三维有限元模型的升船机等效的二维串联多自由度简化模型。忽略齿轮齿条爬升装置齿轮和齿条的水平相对位移，而且其运行系统不存在旋转倾翻自由度，因此，进行结构在水平地震作用下的响应分析时，将承船厢竖直方向的升降运动离散成承船厢在不同高度与升船机塔柱固结的各个工况。 本文比较系统地研究了水的晃动、承船厢所处的位置以及水深变化对升船机主体结构地震响应的影响，所做的具体工作包括： 1.基于大型有限元分析软件ANSYS，建立了三峡大坝升船机结构承船厢升降运动中四种工况时的三维空间有限元模型，并进行了动力特性分析。 2.根据有关基本假设，利用三维有限元模型的动力特性和简化模型的动力特性相等的原则，确定三峡大坝升船机四个工况等效的二维串联多自由度简化模型，并进行了动力特性分析。 3.建立承船箱中水体晃动的简化力学模型，并推导水对厢的作用力。 4.分别建立地震作用下“升船机主体结构—承船箱—承船箱中水体晃动”耦联体系在理想流体假设和考虑流体粘性时的运动方程，并进行两种假设时耦联体系地震响应分析，通过比较得出，相对水在固体假设时水的晃动对升船机地震响应的影响，以及相对理想流体假设时考虑流体粘性对升船机地震响应的影响。 5.比较理想流体假设时四个工况的地震响应，从而得出承船厢所处的位置对升船机地震响应的影响。 6.比较各个工况承船厢中不同水深时升船机各个工况的地震响应，从而得出承船厢中水深变化对升船机各个工况地震响应的影响，并分析了水深变化对升船机地震响应的影响机制。 |
| 作者： | 李艳 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 瞿伟廉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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