【摘要】：為研究跨海大橋樁基、橋墩等小尺度下部結(jié)構(gòu)波浪荷載的非線性特性,以平潭海峽大橋N01號橋墩為例,采用不可壓縮流體的N-S方程以及VOF自由液面追蹤法,通過FLUENT實現(xiàn)非線性波的二維數(shù)值模擬,進而分析非線性波浪速度場和波面變化的特點,并通過Morison方程對比橋墩和單樁在線性波和非線性波下波浪荷載的差異,同時,為進一步研究淺水區(qū)非線性波浪特點,對不同直徑下橋墩非線性波浪荷載的影響進行研究。研究表明:對于深水區(qū)的單樁,非線性波的非線性作用不明顯;對于淺水區(qū)的橋墩,非線性波與線性波波浪力差異有14%,非線性作用較為顯著;隨著直徑的增加,橋墩發(fā)生非線性波浪力峰值滯后現(xiàn)象;在跨海大橋設計中,波浪荷載的非線性應予以重視。
[Abstract]:In order to study the nonlinear characteristics of wave loads on small scale substructures of cross-sea bridge, such as pile foundation and pier, the N-S equation of incompressible fluid and the VOF free liquid level tracing method are adopted in the case of Pier N01 of Pingtan Strait Bridge. The two-dimensional numerical simulation of nonlinear wave is realized by FLUENT, and the characteristics of nonlinear wave velocity field and wave surface variation are analyzed. The difference of wave loads between pier and pile under linear and nonlinear waves is compared by Morison equation. In order to further study the characteristics of nonlinear waves in shallow water, the influence of nonlinear wave loads on piers with different diameters is studied. The results show that the nonlinear effect of nonlinear wave is not obvious for single pile in deep water area, and the difference between nonlinear wave force and linear wave force is 14 for bridge pier in shallow water area, and the nonlinear effect is obvious. With the increase of the diameter, the nonlinear wave force lag phenomenon occurs in the pier, and the nonlinear wave load should be paid more attention to in the design of sea crossing bridge.
【作者單位】： 西南交通大學土木工程學院;
【基金】：國家自然科學基金(51525804) 四川省創(chuàng)新研究團隊科研項目(2015TD0004)
【分類號】：U443.2

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本文編號：2370443