导水屏障调谐减震渡槽振动台试验

横向地震动激励下,渡槽中水体发生晃动,有可能放大渡槽的地震响应。为抑制渡槽中的水体振动,该文提出了适用于大型渡槽的导水屏障。该导水屏障沿顺槽向安装于渡槽中,将水体横向分隔,同时设置了部分通孔,便于水体通过,由此改变水体在渡槽中的横向振动特征,进而减小渡槽地震响应。为探究导水屏障对渡槽的减震效果,依托典型的大型渡槽实际工程,该文设计了矩形渡槽和U形渡槽的振动台试验,考虑了槽内水位高度、屏障透水率等参数对渡槽减震效果的影响。通过振动台试验,获得了渡槽在白噪声、简谐荷载和地震动激励下的动力响应,同时得到了渡槽的自振频率和盖梁峰值加速度等结构响应。试验结果表明:导水屏障可以提升渡槽溢水的台面加速度阈值,实际减小了渡槽中水体振动。定义渡槽盖梁峰值加速度之比为减震系数,减震系数与渡槽断面类型、槽内水位、激振频率和导水屏障透水率等均相关。当激振频率接近渡槽基频时,导水屏障呈现良好的减震效果;当激振频率远离渡槽基频时,导水屏障反而可能导致渡槽地震响应放大。在El centro地震动激励下,大部分工况中导水屏障呈现良好的减震效果,减震系数的均值和标准差受槽内水位、导水屏障透水率等因素影响较大,导水屏障的定量减震机理还有待进一步研究。