水位变化对水淹拱脚大跨度拱桥动力响应的影响分析

作者:邓伟强
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为了研究水-拱圈-流-固耦合效应对库区大跨度钢筋混凝土拱桥地震反应的影响,首先基于改进的Morison方程模型,推导了流固耦合拱圈动水压力和运动方程的计算公式。其次,根据运动平衡方程,采用Matlab程序计算和ANSYS有限元模拟的方法,研究了大跨度钢筋混凝土拱桥的死水位,得到了正常水位和洪水水位下拱顶加速度响应的时程曲线,分析了不同蓄水条件下,流固耦合对拱圈控制段地震反应的影响。结果表明,流固耦合效应对结构在正常水位状态下的地震反应影响不大,而流固耦合效应对结构在洪水位状态下的地震反应影响较大,截面越靠近拱顶,减振效果越明显,在洪水水位下,平均加速度的反应降低了约40%。