地震、波浪與水流作用下深水橋梁基礎動力響應研究.pdf

1、目前，橋梁建設朝著更大跨度發(fā)展的同時，也出現(xiàn)了越來越多的深水橋梁，即部分基礎或橋墩位于深水中的橋梁。深水橋梁除了承受自身結構重力作用、上部活載作用外，還承受著水流、風和地震等作用，這些荷載均以動力荷載形式作用于橋梁上。因此，研究深水橋梁結構在地震與波浪作用下的動力響應機理、建立有效的分析方法，對于提高深水橋梁結構抗震和波浪作用響應分析和設計能力具有重要的意義。 本文主要分為兩部分： 第一部分對理想狀況下波浪理論作了提煉和

2、概述，對波浪對結構物的作用原理和現(xiàn)行工程計算方法作了介紹，并總結其優(yōu)缺點。然后以蘇通大橋主橋基礎為工程背景，進行了計算分析。其中重點研究了基于Airy波浪理論和基于Stokes五階波浪理論的波浪荷載分別與ElCentro地震波、上海人工地震波、Taft地震波共同作用下主塔基礎的動力響應對比，得出以下結論： (1)波浪作用對地震的作用的影響可以分為兩個階段：第一階段，波浪對地震作用的減緩并不明顯，甚至有時還有所增強；第二階段，波浪

3、大幅的減緩了地震的作用，使得結構運動動能的減少量超過一半。 (2)波浪作用對樁體及主塔加速度反應的影響很小；波浪作用對主塔頂部相對位移的影響很小。 (3)波浪作用對主塔根部軸力影響很小，但對主塔根部彎矩有著較為明顯的影響。 第二部分中，考慮到現(xiàn)行計算方法的缺點，在參考了其它行業(yè)相關領域分析方法的基礎上，提出了新的研究方法一流固耦合方法。此方法運用純粹數(shù)值模擬方法模擬水流沖擊作用下結構物的動態(tài)響應狀況，可脫離半經(jīng)驗