【摘要】：海嘯是沿海地區(qū)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，海嘯的形成是由于海底大規(guī)模的劇烈的上下運(yùn)動(dòng)，海底擾動(dòng)上部海水形成海嘯波，海嘯波蘊(yùn)含巨大的能量，由擾動(dòng)源向四面八方傳播，通過涌浪沖擊與高水位淹沒對(duì)沿海地勢(shì)低平地區(qū)的房屋產(chǎn)生巨大的水平?jīng)_擊，，導(dǎo)致大量房屋瞬間倒塌，造成嚴(yán)重的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。 數(shù)值模擬是波浪研究的重要手段，采用數(shù)值模擬的方法研究海嘯波浪對(duì)建筑物的沖擊作用，可以為沿海區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)工作提供依據(jù)，對(duì)確保建筑物安全與減小人員傷亡具有重大意義。本文基于FLOW-3D軟件建立了三維數(shù)值模型，模擬海嘯波浪對(duì)建筑物的作用，主要研究?jī)?nèi)容如下： （1）基于FLOW-3D建立海嘯波浪對(duì)建筑物作用的三維數(shù)值模型，以理想孤立波模擬海嘯波浪，對(duì)不同開洞工況的沿海低矮建筑物模型進(jìn)行海嘯波浪沖擊模擬，對(duì)比分析建筑物迎水面開洞大小對(duì)建筑物受海嘯波浪作用力的影響。 （2）建立模擬海嘯波浪對(duì)建筑物作用的三維數(shù)值模型，分別設(shè)置不同的海嘯浪高，提取不同海嘯浪高作用下結(jié)構(gòu)物所受的海嘯水平推力，并利用有限元分析軟件，研究不同浪高海嘯荷載作用下結(jié)構(gòu)的靜力響應(yīng)、變形情況。 結(jié)果表明：海嘯波浪爬坡上岸后，先頭波浪的最大速度與浸水深度滿足一定的比例關(guān)系；建筑物在淹沒狀態(tài)下，迎水面的動(dòng)水壓強(qiáng)呈梯形分布，建筑物受力隨迎水面墻體開洞的增大而減小，較小開洞的工況受力最為不利；在建筑物非淹沒狀態(tài)下，隨著海嘯浪高的增大，建筑物受海嘯水平推力逐漸增大，且模擬所得海嘯水平推力與海嘯浪高的平方成正比。
[Abstract]:The tsunami is one of the most serious natural disasters in the coastal area. The tsunami was formed because of the massive upward and downward movement of the seabed, and the sea floor disturbed the upper sea water to form a tsunami wave. The tsunami wave contains a great deal of energy and spreads from the source of disturbance to all directions. The surge shock and high water level inundation have a great horizontal impact on the houses in low-lying coastal areas, resulting in a large number of houses collapsing instantly, resulting in serious casualties and economic losses. Numerical simulation is an important method for wave research. Numerical simulation is used to study the impact of tsunami waves on buildings, which can provide a basis for disaster prevention and mitigation in coastal areas. It is of great significance to ensure the safety of buildings and reduce casualties. In this paper, a three-dimensional numerical model based on FLOW-3D software is established to simulate the effects of tsunami waves on buildings. The main research contents are as follows: (1) A three-dimensional numerical model of tsunami waves acting on buildings is established based on FLOW-3D. The ideal solitary wave is used to simulate the tsunami wave, and the model of low-rise coastal building with different opening conditions is simulated by the tsunami wave impact. The influence of the opening size of the building facing the surface of the water on the tsunami wave force of the building is compared and analyzed. (2) establish a three-dimensional numerical model to simulate the effect of tsunami wave on buildings, set up different tsunami wave height, extract the horizontal thrust of structure under different tsunami wave height, and use the finite element analysis software. The static response and deformation of structures under different wave-height tsunami loads are studied. The results show that the maximum velocity of the front wave is proportional to the depth of flooding after the tsunami wave climbs to the shore. In the submerged state, the dynamic water pressure on the water surface is trapezoidal, the force of the building decreases with the increase of the opening of the facing wall, and the stress of the smaller opening is the most unfavorable. In the non-submerged state of the building, the horizontal thrust of the building increases gradually with the increase of the tsunami wave height, and the simulated horizontal thrust of the tsunami is proportional to the square of the tsunami wave height.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU312;P731.25

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6 本報(bào)記者 陳建輝;樓房為何會(huì)多米諾骨牌般倒塌[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2004年

7 中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所博士 孫有為;震中建筑緣何“壞而不倒”？[N];中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào);2008年

8 本報(bào)記者 陳建輝;建筑師不能以符合標(biāo)準(zhǔn)逃避責(zé)任[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2004年

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本文編號(hào)：2443903