波浪對離岸深水高樁梁板碼頭上部結(jié)構(gòu)沖擊作用研究.pdf

1、近年來,我國港口建設(shè)逐漸朝著離岸深水方向發(fā)展,離岸深水碼頭面臨著更為復(fù)雜的海況條件,在惡劣天氣下,離岸深水碼頭受到的波浪與風(fēng)暴潮相互作用劇烈,波浪可能對碼頭上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊造成碼頭結(jié)構(gòu)破壞。目前關(guān)于波浪對上部結(jié)構(gòu)的沖擊研究大多針對平板,而高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)為帶有梁格的面板,作用于其上的波浪沖擊荷載與平板存在很大差別。針對波浪對髙樁碼頭上部結(jié)構(gòu)沖擊作用研究中存在的問題,本文結(jié)合某實際全直樁髙樁梁板碼頭設(shè)計方案,重點研究線性波對平板與髙樁

2、梁板碼頭上部結(jié)構(gòu)的沖擊作用,主要包括作用于結(jié)構(gòu)上的波浪沖擊荷載與沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)兩部分,具體從以下幾個方面進(jìn)行研究:
　　(1)利用CFD軟件Flow3D建立三維數(shù)值波浪水槽,利用建立的數(shù)值水槽分別計算線性波浪對水平放置平板與單根小尺度圓樁上的波浪力,數(shù)值計算結(jié)果與實驗結(jié)果及 Morrison公式計算結(jié)果接近,驗證了本文建立的三維數(shù)值波浪水槽在模擬波浪與建筑物相互作用方面的正確性。
　　(2)利用已建的三維數(shù)值波

3、浪水槽,模擬波浪對與參考的高樁梁板碼頭上部結(jié)構(gòu)同尺度的水平平板的沖擊作用,得到平板上的波浪壓強(qiáng)、壓強(qiáng)分布及浮托力隨時間變化規(guī)律;分析相對凈空(Δh/H)對平板上波浪壓強(qiáng)以及浮托力的影響,隨著Δh/H的增加,平板上的壓強(qiáng)及浮托力呈現(xiàn)先增大再減少的趨勢,最大值出現(xiàn)在Δh/H=0.3。
　　(3)利用已建的三維數(shù)值波浪水槽,模擬波浪對與全直樁髙樁梁板碼頭的沖擊作用,得到面板上的波浪壓強(qiáng)、壓強(qiáng)分布及碼頭上部結(jié)構(gòu)受到的浮托力隨時間及相對凈空

4、的變化規(guī)律。通過對比平板上的波浪荷載,可以看出梁格對碼頭上部結(jié)構(gòu)的波浪沖擊荷載影響顯著,梁格的存在使得碼頭上部結(jié)構(gòu)與平板上的沖擊壓強(qiáng)與浮托力數(shù)值明顯增大,壓強(qiáng)分布范圍有顯著不同。
　　(4)利用有限元軟件Abaqus分別建立四邊固定面板與髙樁碼頭整體模型,模擬波浪沖擊荷載作用下兩者的動力響應(yīng),對比分析碼頭在沖擊荷載作用下的動力放大系數(shù)隨沖擊荷載作用時間變化規(guī)律。在沖擊荷載作用下,對面板進(jìn)行動力分析時應(yīng)建立碼頭整體模型進(jìn)行計算,面板