自由液面效应对跨海桥梁桩基波浪力的影响

• 作者: 康啊真 张家玮 李鑫 杨志莹 熊志鹏 祝兵
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: Morison方程 波浪自由液面 非线性波浪 波浪合力 波浪合力矩
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 轨道与基础
• 页码范围: 2734-2741
• 页数: 8页
• 分类号: U441+
• 字数: 5179字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.2019.11.012

摘要

目前应用Morison方程估算小尺度柱体波浪合力(矩)时大多仅沿静水深积分,而忽略波浪自由液面影响.为探讨波浪自由液面对小尺度柱体波浪合力(矩)的影响,基于Morison方程、修正的线性Airy波浪理论和非线性Stokes2波浪理论,推导考虑自由液面影响下柱体波浪合力(矩)的计算公式.运用该计算公式,分析不同波况下,波浪自由液面对柱体波浪合力(矩)峰值的影响,同时对比修正的线性Airy波和非线性stokes2波的数值计算结果.研究结果表明:与线性波相比,由于stokes2波浪理论造出的波形波峰尖而陡,波谷宽而缓,其波浪合力(矩)峰值较大且相位提前.随着波高H的增加,水深与波长相对比值d/L减小,波浪自由液面对小尺度柱体波浪力的影响越来越大.当d/L大于某一临界值时,波浪自由液面及波浪非线性对柱体波浪合力(矩)影响很小.特别地,当d/L=0.1,H=Hb时,考虑了波浪自由液面影响后,波浪非线性修正系数CFd+η,CMd+η达到最大,CFd+η≈7.4,CMd+η≈ 10.2,表明对于浅水大波高情况,此时务必要同时考虑波浪非线性及自由液面的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	祝兵	西南交通大学土木工程学院	85	596	14.0	20.0
2	李鑫	西南交通大学土木工程学院	37	120	7.0	10.0
3	张家玮	西南交通大学土木工程学院	15	23	2.0	4.0
4	康啊真	西南交通大学土木工程学院	14	24	2.0	4.0
5	杨志莹	西南交通大学土木工程学院	3	0	0.0	0.0
6	熊志鹏	西南交通大学土木工程学院	1	0	0.0	0.0