考虑水流-结构强耦合作用的水流动力效应分析

• 作者: 王志华 陈国兴 顾冲时
• 来源期刊: 防灾减灾工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 流固强耦合 水中结构 水流动力效应 动水压力 任意拉格朗日-欧拉法
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 529-534
• 分类号: TV131.2
• 字数: 3828字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-2132.2011.05.011

摘要

在深水桥墩及桩基础等结构地震反应中,地震激励下的水流动水压力对水中结构的作用以及结构位形变化对水体的反作用,属于典型的流固强界面耦合问题.以一顶端伸出水面的圆柱式结构为研究对象,基于任意拉格朗日-欧拉描述的Navier-stokes方程,建立了考虑水流-结构强耦合效应的水流-结构三维有限元模型.以正弦位移波输入,考察结构材料模量、水流流速和水位、激振频率和位移幅值等多种因素,分析了结构表面作用的动水压力反应特征以及水流动力效应,探讨了水流动力效应的主要影响因素.结果表明:考虑流固强耦合作用时,结构表面作用的动水压力及其分布具有强烈的频率依赖性,高频激励可显著增强动水压力作用；由于结构周围流体具有一定的粘滞性及动栽作用下具有较强的辐射阻尼效应,水流动力效应对结构的位移、内力反应均有一定的抑制作用；激振频率、水流流速和水位以及结构材料模量等因素,对水流动力效应均有一定的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	顾冲时	河海大学水利水电学院	200	1993	24.0	35.0
2	陈国兴	南京工业大学岩土工程研究所	296	5278	38.0	58.0
3	王志华	河海大学水利水电学院	64	766	16.0	24.0