波浪對(duì)離岸深水高樁梁板碼頭上部結(jié)構(gòu)沖擊作用研究.pdf

1、近年來,我國港口建設(shè)逐漸朝著離岸深水方向發(fā)展,離岸深水碼頭面臨著更為復(fù)雜的海況條件,在惡劣天氣下,離岸深水碼頭受到的波浪與風(fēng)暴潮相互作用劇烈,波浪可能對(duì)碼頭上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊造成碼頭結(jié)構(gòu)破壞。目前關(guān)于波浪對(duì)上部結(jié)構(gòu)的沖擊研究大多針對(duì)平板,而高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)為帶有梁格的面板,作用于其上的波浪沖擊荷載與平板存在很大差別。針對(duì)波浪對(duì)髙樁碼頭上部結(jié)構(gòu)沖擊作用研究中存在的問題,本文結(jié)合某實(shí)際全直樁髙樁梁板碼頭設(shè)計(jì)方案,重點(diǎn)研究線性波對(duì)平板與髙樁

2、梁板碼頭上部結(jié)構(gòu)的沖擊作用,主要包括作用于結(jié)構(gòu)上的波浪沖擊荷載與沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)兩部分,具體從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:
　　(1)利用CFD軟件Flow3D建立三維數(shù)值波浪水槽,利用建立的數(shù)值水槽分別計(jì)算線性波浪對(duì)水平放置平板與單根小尺度圓樁上的波浪力,數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果及 Morrison公式計(jì)算結(jié)果接近,驗(yàn)證了本文建立的三維數(shù)值波浪水槽在模擬波浪與建筑物相互作用方面的正確性。
　　(2)利用已建的三維數(shù)值波

3、浪水槽,模擬波浪對(duì)與參考的高樁梁板碼頭上部結(jié)構(gòu)同尺度的水平平板的沖擊作用,得到平板上的波浪壓強(qiáng)、壓強(qiáng)分布及浮托力隨時(shí)間變化規(guī)律;分析相對(duì)凈空(Δh/H)對(duì)平板上波浪壓強(qiáng)以及浮托力的影響,隨著Δh/H的增加,平板上的壓強(qiáng)及浮托力呈現(xiàn)先增大再減少的趨勢,最大值出現(xiàn)在Δh/H=0.3。
　　(3)利用已建的三維數(shù)值波浪水槽,模擬波浪對(duì)與全直樁髙樁梁板碼頭的沖擊作用,得到面板上的波浪壓強(qiáng)、壓強(qiáng)分布及碼頭上部結(jié)構(gòu)受到的浮托力隨時(shí)間及相對(duì)凈空

4、的變化規(guī)律。通過對(duì)比平板上的波浪荷載,可以看出梁格對(duì)碼頭上部結(jié)構(gòu)的波浪沖擊荷載影響顯著,梁格的存在使得碼頭上部結(jié)構(gòu)與平板上的沖擊壓強(qiáng)與浮托力數(shù)值明顯增大,壓強(qiáng)分布范圍有顯著不同。
　　(4)利用有限元軟件Abaqus分別建立四邊固定面板與髙樁碼頭整體模型,模擬波浪沖擊荷載作用下兩者的動(dòng)力響應(yīng),對(duì)比分析碼頭在沖擊荷載作用下的動(dòng)力放大系數(shù)隨沖擊荷載作用時(shí)間變化規(guī)律。在沖擊荷載作用下,對(duì)面板進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)應(yīng)建立碼頭整體模型進(jìn)行計(jì)算,面板