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第55卷第1期东南大学学报（自然科学版）Vol.55No.1

2025年1月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY（NaturalScienceEdition）Jan.2025

DOI：10.3969/j.issn.1001‑0505.2025.01.022

考虑流固耦合作用的拱式渡槽隔震分析

1213111，4

韩钟骐，张兴凯，王海深，辜文兰，曾显志，苏宇坤，潘鹏

（1.清华大学土木工程系，北京100084；2.云南省滇中引水二期工程有限公司，昆明650000；3.云南省滇中引水

工程有限公司，昆明650000；4.清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京100084）

摘要：拱式渡槽是引水工程中的重要输水结构形式，确保其地震安全是保障引水工程正常工作的关键，但

目前对于拱式渡槽的抗震及减隔震性能研究较少。本文采用大型通用有限元软件ABAQUS，通过内置非

线性单元与用户子程序单元准确模拟拱式渡槽结构中的流固耦合作用，考虑支座、止水带和钢筋混凝土的

非线性行为，对比分析了拱式渡槽抗震及减隔震效果。针对盆式支座抗震渡槽（S1）、摩擦摆支座隔震渡槽

（S2）、仅端跨布置黏滞阻尼器的摩擦摆隔震渡槽（S3）和全跨设置黏滞阻尼器的摩擦摆隔震渡槽（S4）四个

方案，开展了地震弹塑性时程分析，对比了不同方案与不同水深情况下下部结构内力与止水带变形的差

异。分析结果表明：S1方案下部结构在地震作用下易发生屈服，隔震方案（S2~S4）均未发生屈服，其横槽

向拱座基底反力比S1小50%以上，顺槽向小13%以上。S1方案止水带顺槽向变形较大，槽身碰撞最严

重，通过布置摩擦摆支座可减轻槽身碰撞，配置黏滞阻尼器可进一步控制支座及止水带变形。S4方案结

构内力与止水带变形均较小，隔震性能最佳。

关键词：渡槽；有限元模拟；隔震；流固耦合

中图分类号：TV672.3；TV312文献标志码：A文章编号：1001‑0505（2025）01‑0194‑09

Analysisofseismicisolationeffectofanarchaqueductconsidering

fluid‑structureinteraction

12131

HANZhongqi，ZHANGXingkai，WANGHaishen，GUWenlan，ZENGXianzhi，

11，4

SUYukun，PANPeng

（1.DepartmentofCivilEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；

2.CentralYunnanWaterDiversionPhaseⅡEngineeringCo.，Ltd.，Kunming650000，China；

3.CentralYunnanWaterDiversionEngineeringCo.，Ltd.，Kunming650000，China；

4.KeyLaboratoryofCivilE