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基于ANSYS的地震作用下进水塔动力响应分析
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作者 张学林 朱少坤 陈聪昊 《黄河水利职业技术学院学报》 2024年第4期28-33,共6页
基于ANSYS三维有限元分析软件,采用振型分解反应谱法对进水塔结构进行地震响应分析,分析地震作用下的塔体薄弱部位,并进行混凝土强度复核。结果表明,在地震作用下,进水塔结构位移显著增加,最大位移主要位于塔体顶部,进水塔结构拉应力有... 基于ANSYS三维有限元分析软件,采用振型分解反应谱法对进水塔结构进行地震响应分析,分析地震作用下的塔体薄弱部位,并进行混凝土强度复核。结果表明,在地震作用下,进水塔结构位移显著增加,最大位移主要位于塔体顶部,进水塔结构拉应力有所增加,最大值主要分布在塔体腰部区域,混凝土拉应力最大值小于规范要求的抗拉强度,满足规范要求,进水塔不会产生破坏。 展开更多
关键词 ANSYS软件 有限元分析 地震作用 进水塔 反应谱法 动力响应
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Recurrence anomaly of ground water behavior before strong earthquakes in North China
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作者 CAO Xin-lai(曹新来) BIAN Qing-kai(边庆凯) 《Acta Seismologica Sinica(English Edition)》 CSCD 2004年第z1期163-171,共9页
By analyzing the relationship between ground water behavior and strong seismic activity during the past more than 20 years in North China, we have found similar water level descending variation of a part of wells in ... By analyzing the relationship between ground water behavior and strong seismic activity during the past more than 20 years in North China, we have found similar water level descending variation of a part of wells in the short-term stage before several strong earthquakes. The characteristics of anomaly are: at the beginning, water level dropped abruptly or accelerated to drop; then it turned to slow rising with a smaller amplitude than that of descending; earthquakes occurred during the slow-rising process of water level, and at that time or before earthquake occurrence, water level rose with a large amplitude. Among more than 100 wells in North China, the descending anomalies were not recorded for many times, but similar variation processes of water level were noted at different wells before several strong earthquakes, which proves that seismic precursory anomalies of ground water are of certain recurrence features, occurring repeatedly before different strong earthquakes. Therefore, it is necessary to study the genesis of this type of anomaly and its relationship with strong seismic activity. 展开更多
关键词 North China strong earthquake dynamic state of water level short-term stage RECURRENCE
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考虑流固耦合效应的土体非线性动力本构模型及其三维数值实现
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作者 白笑笑 张慧洋 +4 位作者 王秋哲 赵凯 鹿庆蕊 庄海洋 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2634-2640,共7页
波浪作用导致海床土体产生复杂的流固耦合效应,即土体受到正应力差和剪应力的三维耦合剪切作用,瞬态超孔隙水压力呈振荡与累积两种增长模式且引起土体循环软化。现有Masing型非线性动力本构模型未能完全考虑该流固耦合效应。现将Daviden... 波浪作用导致海床土体产生复杂的流固耦合效应,即土体受到正应力差和剪应力的三维耦合剪切作用,瞬态超孔隙水压力呈振荡与累积两种增长模式且引起土体循环软化。现有Masing型非线性动力本构模型未能完全考虑该流固耦合效应。现将Davidenkov骨架曲线拓展至三维应力空间,采用“扩展Masing”法则构造土体应力–应变滞回曲线,基于Biot动力固结理论,将Byrne提出的剪切-体积应变耦合模型引入体积相容方程作为累积超孔压增长的源项,建立了一个可描述流固耦合效应的土体非线性动力本构模型。基于FLAC^(3D)计算平台实现了该本构模型的二次开发,通过与模型理论值对比保证了程序的计算精度,与土单元循环扭剪试验对比验证了该本构模拟土体动力流固耦合效应的可行性与合理性,为利用FLAC^(3D)进行海洋岩土工程的研究提供了有效手段。 展开更多
关键词 波浪作用 振荡与累积超孔压 非线性动力本构 循环软化 砂土液化
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动水作用下水泥混凝土桥面防水黏结层的水稳定性研究
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作者 黄明星 陈栩 +2 位作者 曹超飞 尚静 任东亚 《公路交通科技》 CSCD 北大核心 2023年第5期65-71,共7页
为研究动水作用下水泥混凝土桥面防水黏结层的水稳定性,采用水敏感性测试仪模拟动水作用,对比分析了AMP-100二阶反应型桥面防水黏结剂(二阶反应型)、聚合物改性沥青基纤维增强型防水涂料(聚合物改性沥青型)和SBS热沥青共3种常用防水黏... 为研究动水作用下水泥混凝土桥面防水黏结层的水稳定性,采用水敏感性测试仪模拟动水作用,对比分析了AMP-100二阶反应型桥面防水黏结剂(二阶反应型)、聚合物改性沥青基纤维增强型防水涂料(聚合物改性沥青型)和SBS热沥青共3种常用防水黏结层材料分别在干燥、真空浸水(长期作用)、动水(短期作用)、动水+浸水(短期+长期作用)和冻融等水损害条件作用下,对桥面防水黏结层拉拔和剪切强度造成的影响。结果表明:考虑短期+长期作用的水损害条件,对防水黏结层的力学性能削弱最大,对试件抗水损害要求最苛严,且其水作用方式最符合路面实际情况,故推荐该水损条件用于防水黏结层的水稳定性评价。对于二阶反应型,动水作用(第3.5 h)对力学强度的削弱约为真空浸泡作用的第45 h和第46 h;对于聚合物改性沥青,动水对力学强度的削弱约为真空浸泡第36 h和第27 h;对于SBS热沥青,动水对拉拔强度的削弱约为真空浸泡第30 h,剪切强度的削弱大于真空浸水;二阶反应型在未受到水损害作用时,其力学性能好于聚合物改性沥青型,然而在受到水损害条件作用后,其力学能力衰减较快,显著低于聚合物改性沥青。此外,SBS热沥青防水黏结层的力学性能差于二阶反应型和聚合物改性沥青。 展开更多
关键词 桥梁工程 水稳定性 拉拔和剪切试验 桥面防水黏结层 动水(短期)作用 浸水(长期)作用
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水-岩和循环加卸载次序作用下砂岩动力特性损伤演化规律 被引量:10
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作者 邓华锋 方景成 +3 位作者 李建林 李冠野 齐豫 许晓亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期343-351,共9页
库岸边坡消落带岩体处于长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用之下,岩体的力学特性劣化直接影响库岸边坡的动力响应及抗震能力。基于此,模拟库岸边坡消落带的环境条件,设计进行了模拟库水位周期性升降变化过程的水-岩作用试验,在试... 库岸边坡消落带岩体处于长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用之下,岩体的力学特性劣化直接影响库岸边坡的动力响应及抗震能力。基于此,模拟库岸边坡消落带的环境条件,设计进行了模拟库水位周期性升降变化过程的水-岩作用试验,在试验过程中采用循环加卸载方式模拟地震作用的影响,并重点考虑了水-岩和循环加卸载的次序作用。研究结果表明:(1)在水-岩作用下,岩样的动力参数总体呈先陡后缓的指数形式变化,考虑水-岩和循环加卸载次序作用后,岩样动力参数的劣化速度和劣化趋势明显增大,说明频发中低强度水库地震对长期处于水-岩作用环境的岸坡岩体损伤发育有明显的促进作用。(2)在水-岩作用和循环加卸载作用下,岩样的微细观结构由密实状态逐渐趋于松散,对应的完整性劣化系数和次生孔隙率亦呈现先陡后缓的变化趋势,其中,周期性水-岩和循环加卸载次序作用下岩样的微细观结构变化最显著,含初始循环加卸载损伤的岩样次之,单独水-岩作用下岩样的变化趋势最小,不同方案下岩样微细观结构的变化及差别也决定了其动力特性的劣化规律。(3)在长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用下,库岸边坡岩体内部的损伤会逐渐累积发展,直接影响库岸边坡的动力响应特性及抗震能力,因此,在库岸边坡长期抗震性能分析评价中,应该比较系统地考虑岸坡岩体动力特性的劣化规律。 展开更多
关键词 水-岩作用 循环加卸载 次序作用 动力特性 损伤演化
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藏北高原季节性冻土区潜在蒸散和干湿状况分析 被引量:14
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作者 何慧根 胡泽勇 +4 位作者 荀学义 孙俊 郝丽 徐丽娇 彭雯 《高原气象》 CSCD 北大核心 2010年第1期10-16,共7页
利用位于藏北高原季节性冻土区的MS3478自动气象站的观测资料,基于FAO推荐的Pen-man-Monteith方法,分析了该地区的潜在蒸散量的变化特征。讨论了动力、热力和水分因子对潜在蒸散的影响,并分析了该地区的干湿状况。结果表明:全年日潜在... 利用位于藏北高原季节性冻土区的MS3478自动气象站的观测资料,基于FAO推荐的Pen-man-Monteith方法,分析了该地区的潜在蒸散量的变化特征。讨论了动力、热力和水分因子对潜在蒸散的影响,并分析了该地区的干湿状况。结果表明:全年日潜在蒸散量在0.52~6.46mm之间;夏季蒸发力最旺盛,5~9月的月潜在蒸散量均超过了100mm,11月份潜在蒸散锐减至33mm,潜在蒸散年总量为1037.83mm;夏季热力蒸散量明显大于动力蒸散,而冬季动力蒸散明显大于热力蒸散。藏北冻土区仅在5~9月为半湿润气候,持续时间较短,冬半年的干旱和半干旱维持时间长。水分因子和动力因子对潜在蒸散的影响季节变化大。土壤水分不是影响潜在蒸散的主要因素。 展开更多
关键词 藏北高原 季节性冻土区 潜在蒸散 动力和热力作用 水分因子 干湿状况
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输水管道水锤效应作用下斜拉桥结构动力响应研究 被引量:7
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作者 孙建渊 王灏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期82-87,共6页
为研究斜拉桥上铺设的大型输水管道发生水锤效应时桥梁结构的动力响应,以某独塔斜拉桥为工程背景,根据水锤效应的基本理论和作用方式,将管道对桥梁的动力效应简化为一随时间变化的动力荷载。通过分别建立管道水锤计算模型和桥梁动力计... 为研究斜拉桥上铺设的大型输水管道发生水锤效应时桥梁结构的动力响应,以某独塔斜拉桥为工程背景,根据水锤效应的基本理论和作用方式,将管道对桥梁的动力效应简化为一随时间变化的动力荷载。通过分别建立管道水锤计算模型和桥梁动力计算模型,得到水锤效应发生时阀门位置顺桥向冲击力随时间的变化情况,再将此冲击力作为动力荷载施加到桥梁模型上。计算结果表明:水锤冲击力随时间呈周期性变化,阀门短时间关闭时将产生较大的冲击荷载;漂浮体系独塔斜拉桥各构件在水锤冲击作用下的动力响应以顺桥向方向为主,同时伴随有竖向的位移与应力。主梁上的应力变化可忽略不计,桥塔及斜拉索中应力变化分别可达0.7MPa和1.5MPa左右。单侧布置的管道还会产生偏心作用,使结构的动力响应呈现非对称性。 展开更多
关键词 斜拉桥 输水管道 水锤效应 冲击作用 动力响应
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水动力作用对潮滩表层沉积物重金属时空分布的影响 被引量:5
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作者 毕春娟 陈振楼 许世远 《上海环境科学》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2002年第6期330-333,共4页
选取上海滨岸潮滩具有代表性的4个采样断面,分析了重金属在潮滩表层沉积物中的季节性含量变化。结果表明,在水动力作用较弱的地貌部位,表层沉积物中重金属元素明显趋于富集。在崇明东旺沙、白龙港排污口附近和奉新边滩表层沉积物中,Cu... 选取上海滨岸潮滩具有代表性的4个采样断面,分析了重金属在潮滩表层沉积物中的季节性含量变化。结果表明,在水动力作用较弱的地貌部位,表层沉积物中重金属元素明显趋于富集。在崇明东旺沙、白龙港排污口附近和奉新边滩表层沉积物中,Cu、Pb、Fe、Mn、Zn的最低值出现于夏季,而在东海农场表层沉积物中,这几种重金属元素的最低值出现于秋季,夏季值反而较高,Cd与此不同。这说明在长江冲淡水作用下,重金属污染物能沿岸发生迁移与扩散,Cd受长江冲淡水影响较小。 展开更多
关键词 时空分布 潮滩 水动力作用 长江冲淡水 表层沉积物 上海 水污染
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某码头软黏土岸坡破坏机制分析及重建 被引量:4
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作者 刘润 闫玥 +1 位作者 闫澍旺 乔春生 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3417-3422,共6页
在某吹填软黏土岸坡上修建码头时发生了较大规模的滑坡,待滑体稳定后采取了一系列的工程措施,实现了码头的重建。详细阐述了岸坡发生滑动的全过程,通过现场勘察和有限元模拟分析了岸坡发生滑动破坏的原因。分别考虑了打桩与交通荷载作用... 在某吹填软黏土岸坡上修建码头时发生了较大规模的滑坡,待滑体稳定后采取了一系列的工程措施,实现了码头的重建。详细阐述了岸坡发生滑动的全过程,通过现场勘察和有限元模拟分析了岸坡发生滑动破坏的原因。分别考虑了打桩与交通荷载作用,导致地基土中产生超静孔压,从而对岸坡的稳定性造成影响。分析结果表明,岸坡发生失稳破坏是多种不利工况叠加的结果,其主要原因是在低潮位时的超挖引起的,打桩及交通荷载作用也是造成滑坡的不利因素。在破坏的岸坡上重建码头,采用了振动砂桩加固地基,同时在地表铺碎石垫层作为预压荷载,加速地基土的固结。有限元分析和码头的成功重建表明,使用砂桩加固地基可以同时达到提高地基承载力和加速土体排水固结的目的,对于码头的重建是有效的技术措施。 展开更多
关键词 岸坡失稳 有限元分析 动力作用 超静孔压 地基加固
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贵阳地区城镇化对浅层地下水的影响分析 被引量:6
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作者 李洁 罗朝晖 +1 位作者 顾栩 马燕华 《安全与环境工程》 CAS 2017年第4期1-9,共9页
以贵阳市城区为研究对象,通过收集整理2001—2014年地下水水质及水位监测点数据,并采集市区及市郊地下水样14组进行δ34S-SO2-4同位素分析,研究了城镇化对浅层地下水的水位动态、水化学作用及组分产生的影响。结果表明:研究区内地下水... 以贵阳市城区为研究对象,通过收集整理2001—2014年地下水水质及水位监测点数据,并采集市区及市郊地下水样14组进行δ34S-SO2-4同位素分析,研究了城镇化对浅层地下水的水位动态、水化学作用及组分产生的影响。结果表明:研究区内地下水位变幅呈减小趋稳,且变化趋势在空间和时间上与城镇化方向和时间一致,原因在于地下水的停采导致水位抬升,地面硬化和城市给排水管网渗漏大幅削弱了地下水位的季节性和年际的波动;城镇化使地下水溶滤作用减弱,硫酸盐和氯化物的输入有所增加,硫同位素分析进一步表明城镇化区域地下水中的硫酸盐较非城镇化区域更多地受到人为活动的影响,且中心城区的超标现象多于非中心城区。 展开更多
关键词 城镇化 浅层地下水 水位动态 水化学作用 硫同位素 贵阳地区
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黑龙江宝清县节水增粮行动项目地下水资源量动态演化研究 被引量:3
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作者 梁秀娟 朱景亮 +1 位作者 赵琳琳 张力春 《中国水利》 2014年第11期31-33,56,共4页
在对宝清县地下水空间分布特征、地下水动态特征进行研究的基础上,进一步分析宝清县节水增粮行动项目区地下水资源动态特征和地下水开发利用状态。认为在进行地下水资源评价时,充分考虑地下水资源量的动态变化,延长、补充地下水资源量... 在对宝清县地下水空间分布特征、地下水动态特征进行研究的基础上,进一步分析宝清县节水增粮行动项目区地下水资源动态特征和地下水开发利用状态。认为在进行地下水资源评价时,充分考虑地下水资源量的动态变化,延长、补充地下水资源量计算的基础系列资料,充分考虑近期降水量和其他补给项对地下水资源量的影响。宝清县地下水开发利用程度差异较大,在地下水开发利用程度较低地段,可开展节水增粮行动,一方面高效灌溉,解决宝清县春旱对农业发展的影响,另一方面合理利用地下水资源。 展开更多
关键词 节水增粮行动 地下水资源动态变化 分布特征 开发利用
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深水桥墩在地震作用下的动力响应分析 被引量:4
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作者 左生荣 杨吉新 吉小军 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2013年第4期713-715,719,共4页
针对在地震作用下处于深水中的桥墩受到较大的的动力影响,导致结构产生较大的变形和应力,对整个桥梁的安全性造成严重的破坏.重点分析了以有限元理论为基础的数值分析法,并结合某桥的桥墩实例,利用ANSYS有限元软件建立模型,输入调整后的... 针对在地震作用下处于深水中的桥墩受到较大的的动力影响,导致结构产生较大的变形和应力,对整个桥梁的安全性造成严重的破坏.重点分析了以有限元理论为基础的数值分析法,并结合某桥的桥墩实例,利用ANSYS有限元软件建立模型,输入调整后的Taft地震波,采用时程分析方法对其进行地震反应分析.计算数据表明:有水工况下墩顶的位移和桩底应力较无水时均有明显的增加,最大位移和最大应力也发生在考虑水的作用下的工况下.在地震作用的作用下,深水桥墩的内力和位移时程图的衰减速度也要慢于无水时的工况,水对桥墩的动力响应起着不良作用. 展开更多
关键词 深水桥墩 地震反应 动力响应 数值分析法
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基于ANSYS的软体排动水沉排受力分析 被引量:6
13
作者 张益智 张焕岭 许战军 《西北水电》 2013年第5期21-24,共4页
软体排因其排布具有隔离、反滤作用及整体具有一定的柔性可适应凹凸不平的地形,材料使用寿命长、施工方便等特点,被广泛应用于河道的护底及护岸、海岸的护滩、泄水建筑物后部的防冲等。在软体排施工中,为了防止沉排时因受力过大导致排... 软体排因其排布具有隔离、反滤作用及整体具有一定的柔性可适应凹凸不平的地形,材料使用寿命长、施工方便等特点,被广泛应用于河道的护底及护岸、海岸的护滩、泄水建筑物后部的防冲等。在软体排施工中,为了防止沉排时因受力过大导致排体撕裂、铺排船倾覆等的发生,要严格控制软体排船舷处拉力。对于静水中沉排时软体排船舷处拉力的研究,已基本趋于成熟化,有精确的解析解,但对动水中沉排时软体排拉力多采用试验方法得出经验公式来计算。文章在静水中沉排时软体排受力基础上建立动水中软体排计算有限模型,并通过具体算例得出动水中软体排拉力变化的一些规律。 展开更多
关键词 软体排 静水 动水 受力分析 有限元法
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地震动水荷载对深水高桩承台结构非线性动力响应的影响研究
14
作者 王雄 耿宵坤 +1 位作者 王晓冬 杨万理 《公路》 北大核心 2024年第8期160-167,共8页
针对桥梁结构服役期间存在累积损伤问题,采用ABAQUS软件的隐式动力学模块对深水高桩承台结构非线性地震动响应进行研究,分析了线性和非线性两种状态下的结构动力响应差异以及地震动水力对其动态性能的影响。结果表明,承台—群桩连接部... 针对桥梁结构服役期间存在累积损伤问题,采用ABAQUS软件的隐式动力学模块对深水高桩承台结构非线性地震动响应进行研究,分析了线性和非线性两种状态下的结构动力响应差异以及地震动水力对其动态性能的影响。结果表明,承台—群桩连接部位的损伤主要受剪力控制,桩身埋入土体部分的损伤受弯矩和剪力共同控制;相比于线性状态,结构处于非线性状态时振动周期长,振幅衰减慢,结构变形大,结构动力响应最大增幅可达108%;尽管仅靠动水荷载作用并不足以使群桩淹没区产生破坏,但动水荷载对对结构非线性状态下的动力响应有一定放大作用,最大幅度达到32.49%。 展开更多
关键词 桥梁工程 承台 地震作用 深水桥梁 动水荷载 累积损伤 非线性响应
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基于水作用下红黏土的承载力试验研究
15
作者 陈道松 吴丽艳 崔玮 《土工基础》 2024年第3期547-551,共5页
以广西崇左地区红黏土为研究对象,开展水作用下承载力特性相关试验研究,结果表明:红黏土土体中水分蒸发迁移后,土体表面及土体产生裂隙,表面上的裂隙呈环状不规则形态,断面上的裂隙呈上宽下窄的形态。在遇水后,水沿裂隙渗入土体中,裂隙... 以广西崇左地区红黏土为研究对象,开展水作用下承载力特性相关试验研究,结果表明:红黏土土体中水分蒸发迁移后,土体表面及土体产生裂隙,表面上的裂隙呈环状不规则形态,断面上的裂隙呈上宽下窄的形态。在遇水后,水沿裂隙渗入土体中,裂隙面土体崩解,裂隙中充满水,致使土体软化,承载力降低。对天然含水率状态及浸泡10 h状态下的红黏土,采用轻型动力触探和载荷试验研究其承载力的变化,发现以动力触探试验击数推定的承载力与载荷试验确定的承载力降低幅度基本一致。施工工程中如遇基槽遇水,可采用轻型动力触探试验判定其软化程度,对实际工程有很好参考价值。 展开更多
关键词 红黏土 承载力 裂隙 轻型动力触探 载荷试验 水作用
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地震-波浪耦合作用下考虑相位差影响的深水桥墩动力响应分析 被引量:2
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作者 赵秋红 许梦凡 董硕 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期86-98,共13页
跨海深水桥墩往往受到不可忽视的波浪作用,在设计时需考虑波浪力。在地震作用下,桥墩附近海域的波浪场受到地震动水压力的干扰,波浪作用也受到影响,桥墩的动力响应需考虑两者的耦合作用。另一方面,地震起振时,墩底处地震波的相位可简单... 跨海深水桥墩往往受到不可忽视的波浪作用,在设计时需考虑波浪力。在地震作用下,桥墩附近海域的波浪场受到地震动水压力的干扰,波浪作用也受到影响,桥墩的动力响应需考虑两者的耦合作用。另一方面,地震起振时,墩底处地震波的相位可简单视为0,而桥墩处的波浪相位可能在0~2π之间变化,地震与波浪之间的相位差将直接影响波浪作用的大小,进而影响地震-波浪耦合作用。为了研究地震-波浪对深水桥墩的动力耦合作用,并考虑相位差对桥墩动力响应的影响,采用有限元分析软件ADINA建立的组合桥墩的精细化模型及桥墩附近水体的势流体单元模型,以模拟流固耦合作用;分别进行了地震单独作用下、波浪单独作用下以及地震-波浪耦合作用下桥墩的动力响应分析,并考虑了地震动、波高及地震与波浪之间相位差的不同。研究结果表明:地震与波浪间的耦合作用不能忽略,其对桥墩上总动水压力的影响在15%左右;地震与波浪之间的相位差对桥墩动力响应影响显著,当相位差在0~2π之间变化时,最大响应幅值变化接近54%;最不利相位差的取值与地震频率、桥墩水下基频和结构形式密切相关。利用MATLAB软件,提出了最不利相位差的计算方法及其适用条件;提出了耦合作用折算系数,以简化最大动力响应幅值的计算,推动实际工程应用。 展开更多
关键词 桥梁工程 地震-波浪耦合作用 流固耦合数值模拟 深水桥墩 动力响应 最不利相位差 耦合作用折算系数
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