基于CFD的小尺度桩柱流固耦合分析及波浪力求解

发布时间：2018-06-09 21:04

  本文选题：CFD + 数值波浪水池　； 参考：《大连理工大学学报》2017年06期

【摘要】：基于Workbench平台建立了软土地基圆柱桩波浪作用分析的三维数值波浪水池,实现了线性波的数值模拟及波浪与桩柱的双向流固耦合分析,并得到波浪力数值解.对于小尺度桩柱,桩柱为刚性时其所受波浪力与《港口与航道水文规范》中规范解一致.考虑桩柱的柔性及流固耦合时,在达到峰值的位置波浪力与规范解相比既有增大也有减小,桩柱总波浪力最大增大5.7%,桩底弯矩最大增大54%.而采用直接加载法即不考虑流固耦合时桩柱的振动幅值大于耦合时桩柱振动,桩底弯矩最大,大于规范解84.6%.因此,在进行小尺度柔性桩柱设计时应采用流固耦合方法.
[Abstract]:Based on the Workbench platform, a three-dimensional numerical wave pool for wave analysis of cylindrical piles on soft soil foundation is established. The numerical simulation of the linear wave and the two-way fluid-structure coupling analysis between the wave and the pile column are realized, and the numerical solution of the wave force is obtained. For a small scale pile column, the wave force of the pile column when it is rigid is consistent with that of the code in Port and Channel Hydrology Code. When considering the flexibility of pile column and fluid-solid coupling, the wave force at the peak value is increased and decreased compared with the standard solution, the total wave force of pile column increases by 5.7m, and the bending moment of pile bottom increases by 54 parts. When the vibration amplitude of the pile column is larger than that of the coupling, the bending moment of the pile bottom is the largest, which is larger than that of the standard solution of 84.6 when the direct loading method is adopted. Therefore, the fluid-solid coupling method should be used in the design of small scale flexible pile columns.
【作者单位】： 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;新誉集团有限公司;大连海事大学道路与桥梁工程研究所;
【基金】：国家自然科学基金创新研究群体项目(51421064)
【分类号】：P75;U652

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本文编号：2000823