跨海特大型桥梁风-浪耦合作用的随机振动分析

• 作者: 刘天成 刘高 王昆鹏 陈上有
• 来源期刊: 应用数学和力学
• 学科: 工学
• 关键词: 特大型桥梁 风-浪耦合 势流理论 有限元法 边界元法 虚拟激励法
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 75-89
• 分类号: TU375|4
• 语种: 中文
• DOI: 10.21656/1000-0887.370553

摘要

考虑风-浪耦合场中风和波浪特征参数的相关性,建立了基于有限元法与边界元法联合分析的特大型桥梁风-浪耦合作用运动方程,其中,作用在大型深水基础上的波浪力采用势流理论和边界元法进行计算,并建立有限单元与边界元单元组的映射关系,将边界单元组上的波浪力映射到结构有限单元上;作用在桥梁上的气动力通过有限元法进行计算,包括由脉动风激发的非定常抖振力和由气弹相互作用产生的自激力.在此基础上,基于随机振动分析的高效算法——虚拟激励法,建立了计算桥梁风-浪耦合作用响应的分析方法.最后,针对某跨海超大跨桥梁方案进行研究,结果表明:与风致响应相比,风-浪耦合作用下桥梁深水基础内力显著增大,其中波浪激发的侧向剪力占主导地位,波浪激发的侧向弯矩在海床附近与风致响应基本相当,但在海床以下更大;斜风-波浪耦合作用下的主梁内力响应和深水基础内力响应比正交风-波浪耦合作用下的结果更大.因此,在跨海桥梁设计中,必须考虑风-浪耦合作用效应.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘高		1	4	1.0	1.0
2	陈上有		1	4	1.0	1.0
3	刘天成		1	4	1.0	1.0
4	王昆鹏		1	4	1.0	1.0