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桥梁下部结构波浪荷载效应的数值模拟研究
| 论文题名： | 桥梁下部结构波浪荷载效应的数值模拟研究 |
| 关键词： | 波浪冲击;桥梁下部结构;数值模拟;荷载效应 |
| 摘要： | 近几十年来，随着经济的发展和社会进步，我国桥梁建设事业得到了迅速发展，相继设计并建造了一些大跨度的桥梁。这些不同尺寸、不同形式的桥梁，其下部结构-墩柱经常受到较大的波浪的作用，因此确定作用在桥梁下部结构上的波浪力及波浪冲击的影响便成为设计者十分关心的问题，它直接影响着桥梁结构的安全可靠性，具有较高的学术意义和实用价值。 通过分析对比现有的波浪理论，以CFD软件FLUENT为计算平台，采用VOF方法和PISO算法求解流场，并建立了三维数值波浪水槽，将其成功应用于桥梁下部结构受波浪冲击的数值模拟计算中，取得了理想的效果。并得到了桥梁下部结构在波浪冲击作用下的升阻力系数变化图。通过数值模拟研究单柱和双柱两种情形下的波浪荷载冲击效应，并与经验公式的计算结果进行了对比分析。 本来还简要介绍了现在所采用的几种波浪理论，主要包括线性波理论和非线性波理论等，并给出了这几种波浪理论的适用范围及缺点。经过对比分析后，除受阻力系数CD控制的细长构件外，作用于桥梁下部结构上的波浪力均可以采用线性理论来计算。Morison方程适用于D/L≤0.15的结构物，而大尺寸结构物的波浪力需要利用绕射理论来计算。 最后，关于进一步研究的思路和方向进行了简要探讨。 |
| 作者： | 柏毅 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张宪堂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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