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摘 要：渡槽是一种应用广泛的跨越式水工建筑物。大型渡槽的动力特性分析包括自振频率及振型，它是渡槽结构地震反应计算和抗震设计的基础。南水北调工程从南向北穿越地震活动的强烈的华北地区，而渡槽是该工程中最重要的建筑物之一，因此必须对渡槽在地震作用下的动力性能进行分析计算进而得出动力响应。
关键词：渡槽；动力特性；动力响应
渡槽是南水北调工程中的重要引水建筑物，若遭到地震灾害的破坏无论对整个工程的影响还是周围的生态甚至周边居民的生活都会产生危害。故应做好渡槽的动力特性分析，得出其自振频率和主振型，模拟其地震动力响应，以更好的指导渡槽的动力设计并为未来的渡槽发展开拓更新的领域。
1 工程背景及分析
文章所研究的实例为跨流域的调水工程以成为我国水利建设的重要内容简支梁渡，渡槽是输水网络中跨越河川和交通干线的重要水工建筑。渡槽是由槽身，支撑结构，基础及进出口建筑物等部分组成。渡槽一节长度12.0m的，宽为2.9m，高为2.08m，的U型断面渡槽。槽身混凝土密度为2500kg/m3，弹性模量为3E10Pa，泊松比为0.167；钢筋密度为7800kg/m3，弹性模量2E11Pa，泊松比为0.3。
2 有限元模型
在该模型中，U型断面渡槽槽身为混凝土，单元总数为6463，结点总数为11647，有限元模型如图1所示。
3 地震响应模型图
1：边跨1/4处底部外侧区域结点
2：槽身1/4处中下部区域结点
3：槽身2/4处中下部区域结点
4：槽身2/4处下部区域结点
5：槽身3/4处中下部区域结点
由于篇幅仅列出4处响应图。
在施加地震响应的方向产生最大应力及最大位移响应，在横向地震下，分析各关键点的位移，结构在横向地震激励作用下槽身的最大动位移发生在侧墙顶部，渡槽槽身横向位移总体上是上部大，底部小。渡槽结构的动位移和动应力总体上随着结构的过水量增加而增大。
4 结语
（1）可知，水体对渡槽结构的主振型影响比较小，对振动形态的影响不大，只影响自振频率，干、湿模态的主振型相似；（2）由于渡槽自身刚度较小，所以所求得的自振频率较大；（3）渡槽的槽端局部区域有应力集中现象，且槽端有弯扭变形，因此在渡槽设计中需要充分考虑材料属性和构造，以防止水的破坏；（4）在大型U形薄壳渡槽设计中，应注意到槽身壁板相对较柔的特性，采取必要的构和构造措施保证壁板的承载能力和局部稳定性。（5）结构在横向地震激励作用下槽身的最大动位移发生在侧墙顶部，渡槽槽身横向位移总体上是上部大，底部小。渡槽在地震作用下，引起的应力水平和水荷载相比，是一个小的量值。渡槽结构的动位移和动应力总体上随着结构的过水量增加而增大。
参考文献
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