【摘要】：隨著人類(lèi)向海洋進(jìn)軍進(jìn)程的加速,很多大型的、多功能的離岸海上建筑物應(yīng)運(yùn)而生,其中安置在海床上的大尺度群墩結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),常應(yīng)用在跨海大橋、海洋平臺(tái)等重要的海洋工程結(jié)構(gòu)中,因此準(zhǔn)確地計(jì)算波浪與群墩結(jié)構(gòu)的作用對(duì)實(shí)際工程的設(shè)計(jì)及施工具有重要的意義。本文采用數(shù)值計(jì)算的方法,將規(guī)則波與群墩作用的解析解作為傳遞函數(shù),結(jié)合多向不規(guī)則波的數(shù)值模擬,通過(guò)線性疊加的方法建立計(jì)算多向波浪與大尺度群墩結(jié)構(gòu)作用的計(jì)算模型。在已有的研究中,群墩以串列或并列的組合形式較為多見(jiàn),針對(duì)現(xiàn)階段對(duì)多向波浪與布置形式復(fù)雜、墩柱數(shù)量較多的群墩結(jié)構(gòu)作用研究不足的情況,本文選取了梅花形布置、兩排四墩柱串列、九墩柱方陣這三種具有代表性的群墩布置形式,數(shù)值計(jì)算多向波浪作用時(shí),波面和波浪力的時(shí)間過(guò)程并統(tǒng)計(jì)其特征值,分別對(duì)波浪方向分布、墩柱位置和墩距三個(gè)因素對(duì)波浪爬高和波浪力的影響進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于不同布置形式的群墩,結(jié)構(gòu)中前排墩柱對(duì)其正后方的墩柱有較明顯的掩護(hù)作用,波浪爬高沿墩柱表面分布的形態(tài)及隨方向分布的變化規(guī)律受墩距的影響較為明顯。當(dāng)墩距較小時(shí),墩柱上受柱間作用影響的一側(cè)波浪爬高明顯上升,通常會(huì)出現(xiàn)爬高的最大值;當(dāng)墩距較大時(shí),各墩柱上的波浪爬高趨于一致,迎浪點(diǎn)處爬高最大。波浪力受波浪方向分布的影響,基本變化趨勢(shì)為波浪的方向分布越寬,正向波浪力越小而橫向波浪力明顯增大。值得注意的是,墩柱數(shù)量較多的群墩結(jié)構(gòu)由于波柱間的相互作用復(fù)雜,當(dāng)方向分布在極窄的范圍內(nèi),正向波浪力隨方向分布的變寬先增大后減小。不同位置的墩柱所受波浪力的特征受墩距和布置形式的影響較為明顯。此外,針對(duì)不同的群墩布置形式給出這些結(jié)構(gòu)中墩柱的群墩系數(shù),以供實(shí)際工程中參考。由于墩柱數(shù)量較多,多向波浪作用復(fù)雜,在墩距較大時(shí)群墩影響也不會(huì)完全消除。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P731.22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2667922