南水北调工程是事关中国社会和经济发展的重大工程,渡槽作为南水北调工程的重要输水结构,在南水北调工程中起着至关重要的作用。由于渡槽结构输水量大,槽体本身质量以及水体质量均很大,而且途经抗震设防地区,所以了解渡槽的动力特性对渡槽的设计有着重要意义。模态试验及分析是获取结构振动特性的常用手段之一。通过模态试验对结构进行模态测试及分析以后能获取结构的自振频率、阻尼以及结构振型。这些参数对于了解结构的动态特性,以及抗震设计等方面均非常重要。与桥梁结构相似,对于大型渡槽,一般采用桩基础。在桩基结构设计中常遇到的问题是桩-土相互作用问题,目前对于考虑桩-土相互作用对结构的影响还有待进一步研究。要充分的了解桩-土相互作用时桩的动力特性,对其进行模态实验和分析,以识别其模态参数,对研究桩-土相互作用,及其对上部结构的影响有着重要的意义,并且可对渡槽结构设计提供理论的指导。本文采用模态实测及分析系统,并采用自制的传感器布设装置,对渡槽槽墩模型的钢管桩及槽墩分别进行了模态试验。模型模态测试试验在湖南大学结构试验室土槽中进行。由于试验对象的特殊性及分析的需要,本文还对两部件系统的模态合成方法进行了推导,并成功应用于本文模态试验的模态合成。结果表明此合成方法在两部件系统的前提下有效并可行。了解结构动态特性的另外一个方法是数值模拟,即有限元计算。本文采用了在结构系统分析方面非常优秀的大型通用有限元分析软件ABAQUS建立了桩-土-槽墩模型和刚性地基模型。并把计算结果与试验结果以及桩-土-槽墩模型结果与刚性地基模型结果进行比较,表明计算结果与试验结果基本吻合,两者相差最大为12.28%。桩-土-槽墩模型的自振频率比刚性地基的自振频率要小很多,从而得出考虑桩-土相互作用后对结构的动态特性有较大影响的结论。