消减波浪荷载的桥梁沉箱基础外形设计研究

• 作者: 刘天成 刘高 陈上有
• 来源期刊: 公路
• 学科: 交通运输
• 关键词: 沉箱基础 外形优化 波浪特征 波浪力 波浪力矩 势流绕射理论 边界积分方法
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 桥梁
• 页码范围: 80-86
• 页数: 7页
• 分类号: U443.132
• 语种: 中文

摘要

基于波浪场中动水压强的空间分布特征,提出了消减跨海桥梁沉箱基础波浪荷载的方法:一是优化基础横截面外形,调节基础横截面外轮廓不同位置波浪压力的相位差,减小基础所受到波浪力和力矩;二是优化基础竖截面外形,减小水面附近波浪能量集中区域的截面尺寸,增大靠近海床面区域的截面尺寸,将基础下部的迎浪面设置为外伸斜面,利用斜面上波浪压力竖向分力产生的力矩抵消部分水平分力产生的力矩,从而消减桥梁基础上的总波浪力矩.对于大尺度矩形和圆端矩形截面的桥梁深水沉箱基础,基于势流绕射理论和边界积分方法进行分析,结果表明,相比于矩形截面,采用圆端矩形截面可有效减小基础的波浪力和力矩;相比于上下等截面的基础,采用下部迎浪面设置外伸斜面的基础可以大幅减小基础的波浪力矩.研究成果可为跨海桥梁深水基础设计提供参考.