台风登陆期间跨海大桥风-浪-流作用结构振动分析

台风登陆时,常诱发狂风、巨浪、风暴潮等自然灾害,威胁跨海大桥的安全。开展台风登陆期间跨海大桥风-浪-流多灾害作用随机振动分析对桥梁结构设计及安全运营有重要作用。首先,介绍台风登陆期间的风-浪-流多灾害数值模拟技术,利用台风混合风场模型驱动SWAN+ADCIRC波流耦合模型实现桥址海域台风期间的风、浪、潮、流模拟。然后,总结了风、浪、潮、流荷载的计算方法,其中风荷载采用了台风风谱,波浪荷载考虑台风波浪谱及各墩非一致激励。以某跨海公铁两用大桥为例,基于台风“艾利”期间的环境参数模拟结果,并借助有限元软件ANSYS开展跨海大桥多灾害作用振动分析。研究结果表明,长期响应的统计特征可利用每次10 min的30次短期随机时程分析结果均值作为代表值,桥梁短期动力响应极值服从广义极值分布;考虑风向、波向变化对桥梁随机振动分析结果影响显著。

强台风作用下近岸海域波浪-风暴潮耦合数值模拟

强台风作用会在近岸海域形成狂风、巨浪、风暴潮等极端环境,严重威胁跨海桥梁等近海工程结构安全。该研究采用Holland模型风场叠加宫崎正卫移行风场和ERA-Interim风场模拟台风风场,探讨了不同的最大风速半径经验公式对风场的适用性,同时驱动SWAN+ADCIRC波流耦合模式,模拟了强台风"玛莉亚"下台湾海峡及近岸海域波浪-风暴潮的发展过程,并分析了近岸海域波浪、风暴潮的分布特点。为证明方法的可行性和准确性,采用风、浪实测资料对数值模拟结果进行了验证。研究结果表明,叠加风场和TPXO潮汐模式共同驱动的SWAN+ADCIRC波流耦合模式,可以较好地模拟台风期间近岸海域波浪-风暴潮的生成与发展过程。

台风作用下风-浪-潮三维环境等值面模型

台风登陆时常伴随强风、巨浪和风暴潮,如何获取台风下的风、浪、潮数据并确定给定重现期下的环境参数成为制约跨海桥梁设计的关键科学问题。以跨海桥梁众多的舟山海域为例,采用SWAN+ADCIRC耦合模型,对过去32年间影响该海域的49次台风过程依次开展数值模拟,利用模拟出的台风作用下风、浪、潮参数建立100年重现期下的环境等值面,讨论了环境参数选取方法对环境等值面模型的影响。研究表明:该文建立的数值模型能为后期构建联合概率及环境等值面模型提供可靠的数据来源;三维嵌套Frank Copula能较好拟合风-浪-潮三维联合概率分布;给定重现期的环境等值面形状受数据选取时刻影响较大,其中风暴潮增水最大值对选取方法最为敏感。

孤立波作用下不同长宽比圆端形桥墩受力数值分析

为研究极端波浪灾害对近海铁路桥墩的水动力作用,基于CFD数值软件进行入口边界造波,结合k⁃ω湍流模型求解RANS方程,采用孤立波模拟极端波浪,建立数值水槽,并利用理论公式验证了数值水槽的可靠性。为探究桥墩长宽比对圆端形桥墩受力的影响,在数值水槽中开展了孤立波作用下不同长宽比(L/D)圆端形桥墩的三维数值模拟,研究了圆端形桥墩长宽比对桥墩周围波浪爬高、流速及桥墩波浪力的影响。研究结果表明:不同长宽比圆端形桥墩最大波压均发生在静水液面位置;桥墩长宽比对波浪爬高、墩周流场影响明显;圆端形桥墩受到的最大波浪力、墩底最大弯矩随着长宽比的增加而增加,当长宽比较小时,二者呈线性关系。

海上风电单桩基础海流局部冲刷及防护试验研究

以圆柱型单桩基础模型为研究对象,开展单向流和潮汐流作用下的局部冲刷试验,研究不同海洋来流形态下单桩局部冲刷规律及防冲刷护圈的防护效果。结果表明:潮汐流作用下的最大冲刷深度为单向流作用下的60%~80%;防冲刷护圈对单向流和潮汐流均有明显的防护效果,且对潮汐流的防护效果更为明显;护圈安装高度的降低和外径的增大在一定范围内都能提高防冲刷护圈的保护效果。

台风“玛莉亚”风场WRF模拟及最大风速半径的非对称特性

台风具有极强的破坏性,准确重现台风风场是保证台风影响区结构安全的关键。最大风速半径作为台风场计算的关键参数之一,研究其分布特性十分重要。以对我国产生严重影响的1808号超强台风“玛莉亚”为例,借助中尺度数值预报模式WRF,开展了该台风期间风场的精细化模拟。为保证模拟风场的准确性,共设置了7种参数化方案组合进行对比。利用最优的模拟结果对风场的分布特点进行研究,分析了地形变化对台风结构的影响。搜索出台风各方向的最大风速半径,并引入工程中常用的Holland气压模型及参数风场中的梯度风速来说明最大风速半径非对称性的影响。研究表明:不同微物理方案对台风“玛莉亚”路径模拟的影响很小,但对海面最低气压有一定影响,采用Lin微物理方案、RRTM长波辐射方案、Dudhia短波辐射方案,模拟效果较好;台风“玛莉亚”期间风场受下垫面地形变化影响较大,当地形由海面转为陆地时,风速逐渐下降;最大风速半径具有较强非对称性,忽略其非对称性会影响径向气压和风速的分布。

农村寄宿制初中校园安全管理策略

计划生育作为我国的一项基本国策,但是随着城镇化水平不断提高,农村学龄人口不断减少,原来村村有校的局面一去不复返。现在,我市乡镇大合并后一所初中覆盖面方圆十多公里,这给学生上学带来诸多不便。因此,农村初中大部分学生寄宿在校,他们的吃、住、学习等方面给学校的管理工作带来了新的问题和挑战,尤其是校园安全管理是一个比较棘手的难题。一、研究农村寄宿制初中学生校园安全问题的宗旨和意义1.研究宗旨。在研究农村寄宿制初中学生校园安全问题时,

追寻数列中的数形结合思想

数列的本质是定义在自然数N＊上的函数，解答数列问题，可用研究函数的方法，通过对图形的形状、位置关系、性质等的研究，借助数列结合思想进行解答．

乡村振兴战略背景下乡村治理的困境与路径分析

现阶段,农村基层治理面临社会结构性失衡、基层组织号召力偏弱、内部发展动力不足、民间诉求多元化凸显等困境,应通过政治引领、自治聚力、法治保障、德治教化、智治支撑等“五治融合”措施,加强乡村治理,推动乡村振兴。

领导重视是做好农经工作的关键

农村经营管理工作具有综合性、全局性、长期性、复杂性等特点,农民负担、村级财务、农村土地承包、农村经营体制、农业产业化等无论哪一方面都是牵一发而动全身的工作.