高坝泄洪诱发场地振动传播问题的有限元-无限元耦合分析

摘要：

高坝泄洪引起巨大水流脉动荷载产生的振动,沿河谷向上下游传播,结果会导致场地振动,对周围建筑物及居民正常生活造成不利影响.通过引入“有限元-无限元”理论,研究建立包含泄水建筑物、地基、周边场地土体以及无限半空间的有限元-无限元耦合模型,研究多振源联合激励模拟方法,分析高坝泄洪诱发场地振动的传播问题.结果发现,将同时采集到的引起场地振动的5处激励源视为5个独立的、不相关的等效荷载,通过无限元来处理边界条件,计算结果与原型观测结果更为接近.古河道区域场地振动强度相对较大,沿水平面传播初期强度变化不大,后期衰减迅速;其余区域振动强度较小,传播初期振动衰减迅速,随着距离的增加,衰减变得缓慢.振动能量初期大多为0.5 ～4.0 Hz的宽频振动,随着振动向下游传播,振动能量频带越来越集中,且低频能量衰减迅速.垂向传播过程中,覆盖层处的振动强度在同一个量级波动,振动频带较宽,振动传递至场地浅层泥岩层后振动强度迅速减小,频带逐渐变窄,且低频逐渐被土体过滤,传递至深部砂岩层后,振动强度可忽略不计.

关键词：水流脉动荷载、场地振动、有限元-无限元、振源、传播特性

所属期刊栏目：37

分类号：TV61(水利枢纽、水工建筑物)

资助基金：国家自然科学基金51379140;国家自然科学基金青年基金51709280;国家重点研发计划2016YFB0201000;水利部技术示范项目SF-201701;流域水循环模拟与调控国家重点实验室基金

在线出版日期：2018-12-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：14-26,58