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承台-群桩结构波浪力理论分析
文献摘要：
目前桥梁基础的波浪力计算大多采用数值模拟的方式进行研究,但数值模拟存在计算成本高、耗时长等缺点.因此基于线性势流理论首次推导了承台-群桩结构的波浪绕射作用计算公式,求解得到了承台波浪力的半解析解.首先将承台-群桩结构简化为上层穿出水面、下层嵌入水底的双层多柱体结构,其中上层单柱体代表承台,下层多柱体代表群桩.然后将计算域划分为承台外侧和下侧2个子域,子域间的交界面函数通过傅里叶级数处理,通过匹配特征函数展开法对每一个子域的速度势函数进行求解,最终得到承台表面波浪力.在进行解的收敛性分析和与边界元软件进行大量的对比验证后,分析了桩半径和承台高度对承台表面波浪力的影响.研究发现:在小波数范围内,承台表面的量纲一的波浪力会随着群桩的存在而增大,并随着桩半径的增加而进一步增大;同时承台高度的增加会首先对波浪力的增加有促进作用,但在承台高度达到某一临界值后,承台量纲一的波浪力将会减小.首次基于势流理论推导的双层多柱体波浪作用的理论公式,为承台-群桩结构表面波浪力的求解提出了 一种新的半解析方法,相较于数值模拟,其能在保证结果准确性的同时,也能使得计算更加方便快捷、成本低廉,为之后波浪作用理论的进一步完善提供有力支撑.
文献关键词：
桥梁工程;波浪力;线性势流理论;承台-群桩结构;桩半径;承台高度
中图分类号：
作者姓名：
何一宽;韩冰;季文玉;曹明盛;闫冰川
作者机构：
北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100089
文献出处：
引用格式：
[1]何一宽;韩冰;季文玉;曹明盛;闫冰川-.承台-群桩结构波浪力理论分析)[J].中国公路学报,2022(11):30-38
A类：
桩半径,承台高度
B类：
群桩,波浪力,前桥,桥梁基础,计算成本,线性势流理论,绕射,半解析解,结构简化,穿出,水面,水底,多柱,柱体,中上层,计算域,下侧,子域,交界面,傅里叶级数,数处,匹配特征,特征函数展开法,速度势,势函数,表面波,解的收敛性,收敛性分析,边界元,对比验证,波数,量纲,会首,理论推导,体波,波浪作用,理论公式,结构表面,解析方法,结果准确性,得计,方便快捷,桥梁工程
AB值：
0.287824
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