渡槽作为一种跨越式的空间薄壁输水建筑物,广泛应用于农业灌溉工程和其他大型水利工程中,为实现水资源优化配置发挥着不可替代的作用。渡槽一般兼具明渠和桥梁的作用,自身结构的复杂性和极端环境的影响通常会使其处于非正常运行状态。在实际工程中,渡槽往往处于大风及地震多发地区,运行期间由于结构与水体之间的耦合作用、风荷载及地震荷载等因素的影响,结构可能会发生局部损伤,影响渡槽结构的正常运行,甚至会导致结构整体破坏,因此对多相耦合作用的渡槽进行动力特性分析及损伤开裂研究具有深刻意义。本文以广东省罗定市长岗坡渡槽为研究对象,结合当地的地质条件及结构的运行情况,以有限元仿真为基础,采用振测提取、模态辨识和数值模拟技术,对多相耦合作用的渡槽进行动力特性分析及损伤开裂研究,主要研究内容如下:(1)根据工程设计资料结合运行期的实测参数,考虑水体与槽体间的耦合作用,依据弹性波理论,建立渡槽三维有限元模型。利用DASP振测信号采集系统采集渡槽运行期间的动测数据,通过CEEMDAN-SVD降噪并结合方差贡献率数据级融合提取结构的特征频率,与流固耦合模型的自振分析结果进行对比,验证所建仿真模型的合理性和准确性。(2)在MATLAB软件中以Davenport谱为目标反应谱调用自回归滑动平均模型模拟脉动风场,将脉动风荷载施加于渡槽流固耦合模型,探索大型渡槽系统在脉动风荷载作用下的响应规律,为渡槽结构优化设计提供理论基础。(3)参照《NB35047-2015水电工程水工建筑物抗震设计规范》建立渡槽结构Housner弹簧质量模型,与流固耦合模型作对比,选取El-Centro波作为输入的地震波,分别对无质量地基与粘弹性边界两种模型进行地震加速度输入,探索水体-结构-地基耦联体系的地震响应规律,探索得到在科研理论中流固耦合效应和粘弹性人工边界能更好的反映实际。(4)为了更好地研究混凝土非线性损伤问题选择使用后处理效果更显著的ABAQUS软件,运用混凝土塑性损伤本构对渡槽结构进行了不同地震峰值加速度下的地震响应计算,探索渡槽的损伤开裂规律。