《跨海大橋群樁-承台-橋墩整體結構波流力計算方法研究》是依託西南交通大學，由李喬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：跨海大橋群樁-承台-橋墩整體結構波流力計算方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李喬
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本世紀我國需要建設大量跨海大橋，跨海大橋所處環境惡劣，國內外規範中波流力計算條文還不完善，目前研究中所用的理論推導、數值計算和模型試驗方法還存在不少問題。本項目擬對跨海大橋下部結構整體承受的波流力進行研究，內容包括：波浪與海流相互作用；群樁-承台-橋墩整體結構對波流場的影響；擾動波流場下群樁、承台、橋墩波流力計算方法；跨海大橋下部結構整體波流力計算方法；模型試驗驗證。擬採用的研究方式為：基於波浪理論，推導波流力的解析或半解析解；無法獲得解析解時，套用數值分析、三維數值波浪槽模擬試驗求得部分數值解；兩者結合形成波流力的半解析半數值解；並使用模型試驗對半解析半數值方法進行驗證。通過本項目的研究，擬提出能夠考慮跨海大橋下部結構整體對波流場影響的、簡潔、準確的波流力計算表達式，為跨海大橋的設計和相關規範的修訂提供理論支持。
結題摘要
本世紀我國需要建設大量跨海大橋，跨海大橋所處環境惡劣，國內外規範中波流力計算條文還不完善，目前研究中所用的理論推導、數值計算和模型試驗方法還存在不少問題。本項目對跨海大橋下部結構整體承受的波流力進行研究，內容包括：波浪與海流相互作用；群樁-承台-橋墩整體結構對波流場的影響；擾動波流場下群樁、承台、橋墩波流力計算方法；跨海大橋下部結構整體波流力計算方法以及模型試驗驗證。主要結論如下：（1）波流相互作用特性；（2）群樁對承台波浪力幾乎沒有影響；（3）承台水流力阻力係數由於自由端的影響，隨著承台淹沒深度的減小而減小，得到了承台水流力阻力係數與承台入水深度AR的關係；（4）建立了造波效果、消波效果良好的數值波浪水槽，該數值水槽計算出的結構物波浪力與模型試驗吻合很好，該數值水槽建立技術可為其他類似項目提供借鑑；（5）提出了方形、圓形承台孤立波作用下的波浪力計算方法，可被實際工程中波浪力時計算選用；（6）提出了方形承台周期波作用下波浪力計算的三種方式，對比了他們的優缺點以及適用範圍，可為實際工程中波浪力計算提供選擇；（7）提出了承台對群樁波浪力影響的計算方法，即承台效應係數；（8）提出了群樁-承台波流力計算方法，可為實際工程橋樑下部結構波流力的計算選用。本項目得到的研究成果，可為跨海橋樑下部結構波流荷載的計算、橋樑設計規範相關條文的補充和完善，以及類似海洋結構，如海上風機基礎、浮式船塢、海上石油平台等波流力的計算提供參考。該項目研究內容屬於流固耦合的範疇，也可為流固耦合基礎研究提供參考。
