涌潮沖擊排樁式丁壩的數(shù)值模擬和動力性狀研究.pdf

1、錢塘江排樁式丁壩在涌潮作用下的受力性狀和響應(yīng)特性一直是工程界比較關(guān)注的問題。本文結(jié)合現(xiàn)場試驗，對排樁式丁壩上的涌潮壓力和動力響應(yīng)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。 首先，在現(xiàn)場實測基礎(chǔ)上，對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，研究了排樁式丁壩上涌潮壓力隨時間和空間的變化情況：并研究了排樁樁身內(nèi)力的大小以及分布情況，為工程設(shè)計和后面的數(shù)值模擬及理論計算提供了可靠的參考。 其次，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型和追蹤自由水面的VOF方法對涌潮沖擊排樁式丁壩進(jìn)行了

2、數(shù)值模擬；在已經(jīng)研究出來的實際工況下的涌潮沖擊丁壩全過程的流場分布、自由水面位置以及丁壩上涌潮壓力隨時間和空間的變化規(guī)律等成果的基礎(chǔ)上，對涌潮高度、涌潮行進(jìn)速度和潮前水位等涌潮自身因素以及丁壩兩側(cè)防護(hù)拋石的結(jié)構(gòu)形態(tài)等因素，對丁壩上涌潮壓力的大小，以及涌潮壓力隨時間和空間的變化規(guī)律的影響進(jìn)行研究和分析。 再次，應(yīng)用動力方法——有限差分法理論對丁壩的動力響應(yīng)特性進(jìn)行計算分析，通過與現(xiàn)場測試結(jié)果比較可知，理論計算值與實測值基本吻合，驗

3、證了該方法的精度和穩(wěn)定性。應(yīng)用該方法進(jìn)行參數(shù)研究揭示了結(jié)構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)的剛度、土的剪切波速(即反映樁土相對剛度)對排樁式丁壩框架結(jié)構(gòu)橫向振動的影響。 最后，對常數(shù)法、m法和有限差分法等多種靜力和動力方法計算所得的理論計算結(jié)果與試驗測試結(jié)果進(jìn)行了對比，并對不同計算方法所得結(jié)果的差異進(jìn)行了分析。同時通過研究丁壩的位移和內(nèi)力響應(yīng)結(jié)果隨涌潮高度的變化情況，得出了不同涌潮高度下丁壩響應(yīng)的規(guī)律。建議了排樁式丁壩的結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算方法，以指導(dǎo)排樁