橋墩—流水耦合效應(yīng)下水位變化對(duì)橋梁動(dòng)力影響分析.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)擁有廣闊江域、海域的國(guó)家，同時(shí)也是一個(gè)頻繁遭受各種水文災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害的國(guó)家。近年來，隨著“十二·五”規(guī)劃的開展，我國(guó)的交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不斷完善，越來越多的跨河橋梁被規(guī)劃建設(shè)。對(duì)于這些跨越江河、湖泊、海灣的橋梁設(shè)施而言，其所處的環(huán)境與陸地橋梁不同，多數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)的橋墩及基礎(chǔ)淹沒于流水中，時(shí)常遭受著波浪、海流或者偶然地震、撞擊等動(dòng)力荷載的作用而產(chǎn)生有害的振動(dòng)，使得橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生過大的變形，并使結(jié)構(gòu)的內(nèi)部產(chǎn)生額外的張力，加劇了結(jié)構(gòu)的損傷甚至

2、破壞。特別當(dāng)橋梁設(shè)施所在區(qū)域發(fā)生了特大的暴雨洪水、海嘯等災(zāi)害，橋梁水環(huán)境發(fā)生了變化，水位明顯升高，也增加了橋梁結(jié)構(gòu)遭受偶然動(dòng)力荷載破壞的風(fēng)險(xiǎn)。
　　目前在我國(guó)的橋梁動(dòng)力科研領(lǐng)域里，對(duì)于考慮橋墩—流水耦合效應(yīng)下水位對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力影響研究甚少。故深入開展這方面的科學(xué)研究，對(duì)保障橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)施的安全建設(shè)及運(yùn)營(yíng)具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　針對(duì)研究的目標(biāo)，論文的主要工作如下:
　?、俑鶕?jù)課題的研究背景及主要目標(biāo)，對(duì)國(guó)內(nèi)外

3、流固耦合的科學(xué)研究進(jìn)行了總結(jié)，在此基礎(chǔ)上提出了水中橋梁結(jié)構(gòu)在復(fù)雜的荷載環(huán)境下的研究還存在尚待解決的難題。
　　②介紹了流固耦合力學(xué)的相關(guān)理論，總結(jié)了流固耦合解析法和有限元法的基本特點(diǎn)和使用范圍，并利用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，導(dǎo)出了在任意水位下水-墩耦合效應(yīng)下橋墩的振動(dòng)微分方程。
　?、蹖?dǎo)出了流體與固體間耦合作用的有限元方程，并針對(duì)ANSYA耦合分析方法的基本特征，歸納了流固耦合有限元模型所用材料基本屬性及耦合設(shè)置規(guī)則等。