波浪對彈性支撐平板結(jié)構(gòu)沖擊作用的實驗研究.pdf

1、波浪沖擊（又說砰擊）是波浪與結(jié)構(gòu)物之間發(fā)生的強烈沖擊碰撞現(xiàn)象，涉及到固體、流體和氣體三相介質(zhì)之間的復雜耦合作用。嚴重的波浪沖擊會造成結(jié)構(gòu)物局部損壞或整體坍塌。對于彈性海洋結(jié)構(gòu)物，其所受的波浪沖擊作用耦合結(jié)構(gòu)物的振動響應，形成一個復雜的動力過程。隨著水彈性力學在海岸和近海工程中的發(fā)展，迫切需要開展系統(tǒng)深入的研究工作來深入研究波浪沖擊過程的機理、了解結(jié)構(gòu)物在波浪沖擊作用下動力響應的變化特性。
　　本文通過物理模型試驗開展了波浪作用下彈

2、性支撐平板結(jié)構(gòu)所受的沖擊荷載與動力響應變化特性研究。試驗在大連理工大學的波浪水槽中進行，試驗中設計了三種不同支撐剛度的結(jié)構(gòu)物模型，并通過靜位移法和瞬態(tài)激勵法得到了結(jié)構(gòu)物模型的動力特性。利用Crio-9074多通道同步采集系統(tǒng)得到了結(jié)構(gòu)物底面所受的波浪沖擊壓力和結(jié)構(gòu)物的振動加速度的同步測量數(shù)據(jù)。
　　試驗中應用概率理論分析了彈性支撐平板結(jié)構(gòu)底面的波浪沖擊壓力，給出了波浪沖擊壓力峰值超值概率分布曲線及其表達式，并分析了入射波要素和結(jié)構(gòu)

3、物動力特性與超值分布曲線特征參數(shù)的變化關(guān)系。
　　通過對平板結(jié)構(gòu)所受的波浪沖擊力與振動加速度的同步分析，給出了波浪沖擊過程與平板結(jié)構(gòu)運動過程的同步變化特性，分析了波浪沖擊力與振動加速度同步歷時曲線的四個特征階段，即:波浪沖擊階段、動水作用階段、流體脫落階段和自由振動階段;討論了彈性支撐剛度、入射波高、波浪周期和相對凈空對沖擊作用歷時的影響規(guī)律。
　　基于波浪沖擊荷載的統(tǒng)計分析與頻譜分析結(jié)果，給出了波浪沖擊壓力峰值沿平板結(jié)構(gòu)底

4、面的分布規(guī)律;分析了支撐剛度和入射波波要素以及相對凈空對波浪沖擊壓力（沖擊力）峰值的影響規(guī)律;討論了支撐剛度對波浪沖擊荷載幅值譜的影響;得到了結(jié)構(gòu)物所受波浪沖擊荷載隨支撐剛度增大而增大的結(jié)論。
　　應用頻域積分方法由加速度歷時曲線得到了平板結(jié)構(gòu)振動速度和位移的歷時曲線，并對結(jié)構(gòu)動力響應進行了頻譜分析。分析了平板結(jié)構(gòu)動力響應的影響因素;討論了支撐剛度與結(jié)構(gòu)動力響應幅值譜的關(guān)系;得到了結(jié)構(gòu)物振動加速度隨支撐剛度增大而增大，振動速度和位