考慮流固耦合效應的水中橋墩動力響應分析.pdf

1、由于眾多大江大河、水庫、跨海橋梁的建設,橋梁在向大跨度發(fā)展的同時,也具有向深水發(fā)展的趨勢。到目前為止,已建和在建的深水橋梁橋墩入水深度最深已達168米。作為下部承載結構,橋墩承受著由橋梁上部結構傳遞下來的荷載的同時,也承受著洪水、泥沙、流冰和各種漂流物的沖擊作用,深入全面研究橋墩在考慮流體影響下的動力與靜力特性對橋墩乃至橋梁結構安全穩(wěn)定非常重要。
　　 本文在查閱大量國內外關于流固耦合計算原理及及相關分析方法的文獻的基礎上,針對

2、獨立橋墩結構在水中的靜力和動力作用下的結構性能和效應開展以下幾方面研究:
　　 1)從橋墩與水流固耦合振動理論(附加動水壓力理論)出發(fā),定性分析了實體橋墩與流體相互作用對橋墩橫向彎曲振型方程的影響,進而分析了考慮流固耦合影響時水中橋墩自振特性的各種影響參數,這些參數包括橋墩長細比、橋墩淹沒深度與墩高之比、截面形狀等。
　　 2)當洪水水流沖擊橋墩時,以橋墩頂部最大位移、橋墩底部最大應力為參考變量,分析了橋墩最大響應的沖擊

3、放大倍數隨橋墩淹沒深度與墩高之比、洪水流速之間關系。當洪水繞流橋墩時,以橋墩頂部最大位移、橋墩底部最大應力為參考變量,分析了考慮雙向流固耦合效應的橋墩最大響應與考慮單向流固耦合效應的橋墩最大響應之比的流固耦合效應系數以及該系數隨洪水流速的變化。
　　 3)比較并分析了中國各規(guī)范、美國規(guī)范中動水流壓力荷載的參數取值的差異。中國公路橋涵規(guī)范對動水流壓力荷載的參數取值最大,中國鐵路規(guī)范對動水流壓力荷載的參數取值次之,然后是美國規(guī)范,中