单桩及群桩的波流力特性研究

发布时间：2021-12-23 02:58

　　改革开放以来,我国交通建设事业得益于经济发展而取得迅速进步。作为基础设施的跨海大桥相关建设也随之而起。跨海大桥的基础不仅要承受上部结构自重和车辆荷载,还受到海域水体的水动力作用。群桩承台基础是跨海大桥常用的基础形式,但目前相关规范中尚无关于群桩承台基础的波流作用力的计算方法。因此,本论文结合物理模型试验与数值模拟方法重点研究了桩心距l/D=2的五桩群桩在纯波、波流共同作用条件下的受力特征。首先设计了物理模型试验,测取了单桩和群桩结构物在3个不同相对水深各3个不同波陡共9个非线性波浪参数条件下的各向波浪力,以及在3个不同流速分别与波浪联合作用共27个波流参数条件下的各向波流力。利用CFD软件Fluent结合速度入口造波、动量源消波方法建立了三维数值水槽,模拟了纯波动流场对群桩和孤立单桩的作用。然后探讨了纯波作用条件下,波向角对群桩整体波向力的影响,分析了0°群桩各组成桩的波向力特征,并从流场作用过程角度与孤立单桩工况对比,分析了群桩效应的具体影响。最后通过力系数分析方法分析了单桩及群桩的波向力系数、横向力系数及合力系数分别与KC数的关系,并对单桩、群桩在纯波及波流共同作用条件下横向力的时... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各种波浪理论的适用范围

L=1.55m、1.57m、1.62m、2.18m、2.19m、2.21m、2.32m属于小尺度结构物范畴，故应用莫里森方程对结构物所.1 节中推导线性波理论时，坐标原点建立于静水面，本标原点建立在水底，如图 1-2 所示。根据线性波浪理论向力（与波浪传播方向平行的力）的推导过程如下。

个工况的数值模拟计算结果和试验值的差异。FD 软件 Fluent 的二次开发 UDF（User-Defined Function）功量源消波模块，以不可压缩黏性流体 N-S（Navier-Stokes）方水槽，并应用 VOF 方法对自由表面运动进行追踪。在 Fluen以及计算域的划分如图 2-1 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]杭州湾大桥对区域交通及经济影响的研究[D]. 季凯.浙江工商大学 2013
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本文编号：3547641