滇中引水工程是为缓解昆明、玉溪、楚雄、曲靖、大理等地区水资源短缺而正在修建的大型水利工程,也是国家2020年前开工建设的172项重大水利工程中10大标志性工程之首。作为跨越河流、山谷、道路等的输水建筑物,渡槽在滇中引水工程中占有重要地位。滇中地区位于云南中西部地震带上,是我国地震多发区之一,因此确保大型渡槽结构在地震作用下的抗震安全性意义重大。为研究大型渡槽结构的动力特性和地震动力响应,本文以滇中引水工程中董家村渡槽为研究对象,对其进行了分析计算。大型渡槽结构的动力特性计算中,考虑了槽内五种不同水深(槽内无水、槽内有1/4设计水深、1/2设计水深、3/4设计水深及设计水深),使用分块兰索斯法对该渡槽进行了模态分析,得到了不同水深对于大型渡槽结构动力特性的影响规律。在地震动力响应分析中,考虑了三种横向地震波(人工模拟地震波、EL-Centro地震波以及唐山地震波)和两种不同的支座(隔震支座与非隔震支座),得到了三种横向地震波作用下渡槽结构的竖向应力、纵向应力的时程响应;以及隔震支座与非隔震支座下动力响应的计算结果对比。由计算结果可以得到如下结论:(1)水位对于渡槽结构动力特性有较大影响。随着槽内水位的增加,槽内水体的质量逐渐增大,使得结构的自振频率下降,但不影响结构的主振型;与同类型的渡槽相比,董家村渡槽的自振频率相对较高;槽内水深的改变对于渡槽结构的动力特性有较大影响,因此在对大型渡槽结构进行动力分析时,槽内水位的变化不容忽视。(2)地震波对于渡槽结构动力响应有较大影响。在人工模拟地震波、EL-Centro地震波以及唐山波三种不同的横向地震波的作用下,渡槽结构地震响应是不同的。现以应力峰值为例来分析:董家村渡槽结构对于唐山波比较敏感,跨中截面侧墙壁底部典型节点31922的竖向应力峰值及纵向应力峰值均为最大,EL-Centro地震波下的应力峰值次之,人工模拟地震波的应力峰值最小。因此建议在时程分析时尽可能地选择一些与工程场地类别一致的地震波。横向地震波作用下,渡槽竖墙(侧墙和中墙)的竖向应力受到的影响最为明显,大于纵向应力。(3)隔震支座对于渡槽结构抗震性能有较大改善。设置了隔震支座后,跨中截面侧墙底部节点31922的竖向应力峰值与纵向应力峰值均明显小于非隔震支座模型中对应节点的竖向应力峰值与纵向应力峰值(竖向应力峰值减小20%以上),但隔震支座模型与非隔震支座模型中对应节点的竖向应力与纵向应力的时程曲线的形状基本一致。隔震支座模型中,跨中截面侧墙壁顶部节点66700的横向位移较非隔震支座模型增大了98%以上。由此可见:设置隔震支座后结构的地震动力响应得到了很大的改善,隔震支座可以明显降低结构的地震响应,从而使结构的抗震性能得到提高。