橋梁波浪力計(jì)算方法比較研究.pdf

1、跨海大橋的下部結(jié)構(gòu)一部分位于水中，所處環(huán)境復(fù)雜。水下部分大多由多排樁柱組成，墩柱結(jié)構(gòu)上承受的波浪力很大。波浪力是一種動荷載，正負(fù)力交替往復(fù)，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的疲勞損傷甚至破壞。因此，研究跨海大橋下部結(jié)構(gòu)波浪力的計(jì)算方法對于提高橋梁的安全性和耐久性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文的研究內(nèi)容主要如下:
　　(1)收集國內(nèi)外學(xué)者提出的墩柱結(jié)構(gòu)波浪力的主要計(jì)算方法，對這些方法的理論依據(jù)、實(shí)用計(jì)算以及參數(shù)選取等進(jìn)行了詳細(xì)地分析、對比和研究，

2、總結(jié)出此類方法的一些基本規(guī)則和特點(diǎn)。這些方法大多是根據(jù)結(jié)構(gòu)相對于波長的尺度大小，將墩柱結(jié)構(gòu)分為小尺度墩柱結(jié)構(gòu)和大尺度墩柱結(jié)構(gòu)。小尺度墩柱結(jié)構(gòu)波浪力的計(jì)算方法是基于勢流理論的Morison方程，可以得到線性波浪理論下波浪力的解析解，并且能夠通過考慮群樁效應(yīng)來計(jì)算群樁結(jié)構(gòu)。大尺度墩柱結(jié)構(gòu)波浪力的計(jì)算需要考慮繞射效應(yīng)。采用繞射理論計(jì)算波浪力，可以得到線性波浪下的圓墩和方墩波浪力的解析解。在計(jì)算實(shí)例中采用這些方法得到了波浪力沿墩柱高度的分布特點(diǎn)

3、，并比較了圓墩和方墩的計(jì)算結(jié)果。對于方墩波浪力沿墩柱高度的分布特點(diǎn)，比較學(xué)者方法和規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果，得到了一致結(jié)論。
　　(2)收集和研究國內(nèi)外設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于墩柱結(jié)構(gòu)波浪力的計(jì)算方法。發(fā)現(xiàn)各國規(guī)范在計(jì)算理論上具有一致性，但是在波浪理論和水動力系數(shù)的選取上存在一定差異。經(jīng)過計(jì)算和比較分析，發(fā)現(xiàn)亞洲規(guī)范采用系數(shù)單一，偏于保守;歐美規(guī)范考慮的因素較多，積累了很多經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，計(jì)算更加合理。
　　(3)以某跨海大橋?yàn)槔?，通過改變承臺