跨海桥梁大尺寸承台波浪力数值模拟研究
2020-04-21董伟良诸裕良胡金春
水道港口 2020年1期
关键词:水平
董伟良,诸裕良,胡金春 ,邵 杰,
(1.浙江省水利河口研究院 浙江省河口海岸重点实验室,杭州 310020;2.河海大学 港口海岸与近海工程学院,南京 210098)
大型跨海桥梁正逐渐成为我国沿海主要城市、地区紧密联系的重要通道[1-4]。常处于大风浪条件下的跨海大桥,在设计时必须考虑波浪荷载,而由桩基、承台和墩身组成的跨海桥梁下部结构,波浪荷载计算十分复杂。目前桩基水平力一般直接采用小尺度结构物适用的Morison 公式计算,中、美、英规范均采用该公式[5]。承台因其尺寸相对较大,如鱼山石化疏港公路主通航孔主墩,100 a一遇设计波浪对应的波长仅是承台长度(含防撞设施)的1.35倍,Morison 公式已不适用。
大尺寸承台影响入射波浪场,继而影响承台本身受力情况。现有研究成果主要是在绕射理论基础上对结构波浪力进行理论分析和数值计算,MacCamy-Fuchs线性绕射理论至今得到广泛应用,我国《港口与航道水文规范》(JTS 145-2015)基于该绕射理论给出了大尺寸圆形墩柱一次近似解。张胡[6]以线性波浪绕射理论为基础,建立了大尺度结构波浪力三维数学模型,研究了大尺度结构波浪力。邓莎莎[7]基于绕射理论研究了大尺度桥墩波浪力计算方法。姚文伟[8]利用Garrett线性势流理论采用Matlab编程,研究了有限水深及线性规则波作用下固定不动的圆台垂向作用力变化规律。目前承台波浪力研究大多针对静水位在承台顶底高程之间的情况,而张家玮[9]研究跨海桥梁箱梁结构波浪力时发现,不同淹没条件下箱梁结构受力情况不同。……
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