基于P-M谱的波浪荷载数值模拟及其对跨海斜拉桥的冲击响应规律研究

作     者：罗浩 徐楚懿 杨彤麟 郭辉 郭向荣 LUO Hao;XU Chu-yi;YANG Tong-lin;GUO Hui;GUO Xiang-rong

作者机构：湖南科技大学土木工程学院湘潭411201 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中南大学土木工程学院长沙410075 

基　　金：国家自然科学基金(51408217) 湖南省自然科学基金(2021JJ30258,2015JJ3066)资助项目 

出 版 物：《计算力学学报》 (Chinese Journal of Computational Mechanics)

年 卷 期：2023年第40卷第4期

页      码：552-558页

摘      要：针对深水桥梁在海洋中面对波浪的冲击问题,以某跨海斜拉桥为例,设定P-M谱为目标谱,依据Welch算法对海浪功率谱进行验证,基于以上理论采用fluent软件建立数值波浪水槽,根据重现期为10年、50年和100年分别计算对应的波高为6.4 m, 7.2 m和9.6 m的波浪力,并将波浪力导入斜拉桥进行动力响应计算。综合分析大桥的动力响应,结果表明,(1)纵桥向波浪力是由横桥向波浪冲击桥墩出现绕射效应而产生,所以斜拉桥所受横桥向波浪力远大于纵桥向波浪力;(2)随着波高的增大,斜拉桥的动力响应峰值逐渐增大,主跨跨中和塔顶动力响应峰值随波高的增长率最快,次边跨跨中动力响应峰值随波高的增长率次之,边跨跨中动力响应峰值随波高的增长率最慢;(3)随着波浪荷载的增大,塔顶横向位移响应增幅显著,塔顶位移响应峰值最大达到0.0598 m。相关研究对大跨度深水桥梁的设计和动力分析有一定的参考意义。

主 题 词：波浪荷载 海浪谱 数值波浪水槽 斜拉桥 动力响应 

学科分类：081406[081406] 080704[080704] 08[工学] 080103[080103] 0807[工学-电子信息类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7511/jslx20220102001

馆 藏 号：203123304...