跨海橋梁作為“21世紀(jì)海上絲綢之路”的關(guān)鍵性工程與重要組成部分,在我國(guó)沿海交通網(wǎng)中承擔(dān)著重要的角色,具有重要的戰(zhàn)略意義。不同于陸地橋梁,海洋橋梁處于復(fù)雜多變的海洋環(huán)境,不可避免地遭受惡劣的風(fēng)浪環(huán)境。高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)是我國(guó)跨海橋梁廣泛采用的基礎(chǔ)形式之一,承臺(tái)結(jié)構(gòu)通常位于水面附近,直接承受著由臺(tái)風(fēng)或颶風(fēng)引起的極端波浪的沖擊作用。波浪作為海洋結(jié)構(gòu)關(guān)鍵性控制荷載之一,給高樁承臺(tái)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工和防災(zāi)減災(zāi)都帶來(lái)了險(xiǎn)峻的挑戰(zhàn)。本文以平潭海峽公鐵兩用大橋采用的高樁承臺(tái)為研究對(duì)象,采用以試驗(yàn)為主、數(shù)值為輔并結(jié)合理論推導(dǎo)的方式,對(duì)海洋橋梁高樁承臺(tái)波浪沖擊作用進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）通過(guò)內(nèi)國(guó)內(nèi)外對(duì)波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用研究?jī)?nèi)容的歸納與梳理,介紹了國(guó)內(nèi)外對(duì)高樁承臺(tái)波浪荷載計(jì)算的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展,指出了當(dāng)前對(duì)高樁承臺(tái)波浪沖擊荷載時(shí)程模型研究的不足之處。（2）提出了高樁承臺(tái)波浪沖擊作用試驗(yàn)研究方案,根據(jù)重力相似準(zhǔn)則確定了模型比尺,針對(duì)研究的問(wèn)題確定了試驗(yàn)參數(shù)中的變量,即波高和凈空,并對(duì)波浪力試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)提出了有效的后處理方法。（3）基于試驗(yàn)結(jié)果,分析了承臺(tái)波浪荷載的時(shí)程特性,研究了下部群樁、波高、承臺(tái)底... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

跨海橋梁高樁承臺(tái)極端波浪荷載示意圖

圖 1-1 跨海橋梁高樁承臺(tái)極端波浪荷載示意圖圖 1-2 跨海橋梁承臺(tái)圍堰受到波浪沖擊用研究現(xiàn)狀2.1 波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用波浪與結(jié)構(gòu)物的相互作用是海洋工程與近岸工程中的一個(gè)重要問(wèn)題，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)波形態(tài)變化和作用在結(jié)構(gòu)物上的波浪力對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)階段的安全性至關(guān)要。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用的數(shù)學(xué)模型，按是否考慮流體黏性影響，以分為基于勢(shì)流理論和不可壓縮黏性流體理論的數(shù)學(xué)模型。勢(shì)流理論假設(shè)波浪為無(wú)旋運(yùn)動(dòng)，忽略流體的黏性，一般通過(guò)速度勢(shì)函數(shù)建立拉普斯方程作為描述勢(shì)波運(yùn)動(dòng)的控制方程。根據(jù)初始條件和邊界條件，采用數(shù)值的方法解拉普拉斯方程，從而得到流場(chǎng)內(nèi)點(diǎn)處的壓強(qiáng)分布和水質(zhì)點(diǎn)的速度以及加速度信息于大多數(shù)流體力學(xué)問(wèn)題而言，流體粘性通常較小，基于勢(shì)流理論的假設(shè)和描述方法合理的。一些學(xué)者基于勢(shì)流理論開(kāi)展了波浪對(duì)結(jié)構(gòu)物作用方面的研究工作，Jin 和[13]

多為略高或半潛于水面放置。此時(shí)，波浪勢(shì)必在承臺(tái)上產(chǎn)生沖擊作用。圖 1-3是施工中的平潭海峽公鐵兩用大橋高樁承臺(tái)在 2016 年臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”期間遭受極端波浪沖擊作用的過(guò)程：上方為波峰與承臺(tái)位置關(guān)系示意圖；下方為現(xiàn)場(chǎng)錄像截圖。當(dāng)波峰前進(jìn)到接近承臺(tái)時(shí)，波浪出現(xiàn)明顯爬高（圖 1-3a、圖 1-3b）；波峰繼續(xù)前進(jìn)，海水猛烈地拍擊在承臺(tái)外壁上，波面完全破碎（圖 1-3c）；波峰離去，該沖擊周期結(jié)束（圖 1-3d）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中馬友誼大橋主橋承臺(tái)波浪荷載數(shù)值模擬研究[J]. 仇正中,趙東梁.  施工技術(shù). 2019(05)
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博士論文
[1]波浪對(duì)透空式三維結(jié)構(gòu)物的沖擊作用研究[D]. 丁兆強(qiáng).大連理工大學(xué) 2009
[2]波浪效應(yīng)下大跨度斜拉橋索橋耦合振動(dòng)研究[D]. 譚長(zhǎng)建.西南交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]跨海近岸橋梁極端波浪作用研究[D]. 方慶賀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3133475