墩柱结构波浪冲击压力分布特征及应力谱分析

• 作者: 常留红 徐斌 孙文硕 覃瓶山 汤薇
• 来源期刊: 水动力学研究与进展A辑
• 关键词: 波浪冲击力 浪溅区 墩柱 三维数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 163-172
• 页数: 10页
• 分类号: TV863|TV865
• 语种: 中文
• DOI: 10.16076/j.cnki.cjhd.2021.02.002

摘要

波浪的低频往复冲击作用加速了墩柱结构物浪溅区涂层的剥蚀,使其暴露于强腐蚀性的海洋环境中,进而导致结构物腐蚀破坏和提前失效,而波浪冲击力是造成涂层力学剥蚀的主要因素之一.该文基于有限差分求解,应用FLOW-3D建立波浪水槽三维数值模型,通过分析近岸墩柱结构物表面波浪冲击力分布特征和冲击过程的历时曲线,探讨不同波浪要素下波浪冲击力的变化规律,并建立了最大点压力处的波浪冲击力应力谱.结果表明:同一水平面,结构水平方向不同位置处(θ=0°、45°、90°、135°、180°)的点压力大小顺序为:Pθ=0°＞Pθ=45°＞Pθ=180°＞Pθ=135°＞Pθ=90°;在竖直方向上,静水面处的点压力最大,各高程的点压力值呈现与静水面距离的增加而线性减小的规律.从波浪冲击力应力谱中可以看出:在其他条件相同情况下,应力谱不受水深和周期的影响,但变化周期与波浪周期相同,而波高对应力谱的影响较大,呈正线性关系.