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地震-波浪耦合作用下考虑相位差影响的深水桥墩动力响应分析
| 题名： | 地震-波浪耦合作用下考虑相位差影响的深水桥墩动力响应分析 |
| 作者： | 赵秋红;许梦凡;董硕 |
| 作者单位： | 天津大学建筑工程学院;天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室 |
| 关键词： | 桥梁工程;地震-波浪耦合作用;流固耦合数值模拟;深水桥墩;动力响应;最不利相位差;耦 合作用折算系数 |
| 摘要： | 跨海深水桥墩往往受到不可忽视的波浪作用，在设计时需考虑波浪力。在地震作用下，桥墩附近海域的波浪场受到地震动水压力的干扰，波浪作用也受到影响，桥墩的动力响应需考虑两者的耦合作用。另一方面.地震起振时.墩底处地震波的相位可简单视为0，而桥墩处的波浪相位可能在0~2k之间变化.地震与波浪之间的相位差将直接影响波浪作用的大小，进而影响地震一波浪耦合作用。为了研究地震-波浪对深水桥墩的动力耦合作用，并考虑相位差对桥墩动力响应的影响，采用有限元分析软件ADINA建立的组合桥墩的精细化模型及桥墩附近水体的势流体单元模型，以模拟流固耦合作用;分别进行了地震单独作用下、波浪单独作用下以及地震-波浪耦合作用下桥墩的动力响应分析，并考虑了地震动、波高及地震与波浪之间相位差的不同。研究结果表明:地震与波浪间的耦合作用不能忽略，其对桥墩上总动水压力的影响在15%左右;地震与波浪之间的相位差对桥墩动力响应影响显著，当相位差在，0~2兀之间变化时，最大响应幅值变化接近54%;最不利相位差的取值与地震频率、桥墩水下基频和结构形式密切相关。利用MATLAB软件，提出了最不利相位差的计算方法及其适用条件;提出了耦合作用折算系数，以简化最大动力响应幅值的计算，推动实际工程应用。 |
| 期刊名称： | 中国公路学报 |
| 出版年： | 2021 |
| 期： | 05 |
| 页码： | 86-98 |
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