透空式防波堤透浪的数值模拟

基于FLUENT求解器,以N-S方程为控制方程,采用动量源方法及追踪自由面的VOF方法,建立了同时具有造波和消波功能的数值波浪水槽。利用该数值水槽对透空堤的透浪、越浪问题进行数值模拟,并与物理模型试验进行比较,结果表明:数值模拟能较好地复演防波堤越浪、透浪过程。     

迎浪规则波中小水线面双体船纵向运动及波浪载荷非线性特性数值分析

基于RANS方程和VOF模型求解船体粘性兴波流场,开展了小水线面双体船(Small Waterplane Area Twin Hulls,SWATH)迎浪规则波中纵向运动及波浪载荷的非线性特性研究.通过数值计算结果与模型试验结果的对比分析,验证了文中方法的有效性;在此基础上,较为系统地分析了SWATH船的垂荡及纵摇运动响应、垂向加速度和波浪载荷的一阶及二阶量随入射波高的变化规律,指出SWATH船的运动响应及载荷与波高存在非线性的关系,尤其体现在响应共振区附近;相比于船体垂荡和纵摇运动,垂向加速度及波浪载荷的非线性特性更为显著.     

海上风力发电机组桩体波浪力计算分析

为快速校核海上风力发电机组单桩在波流联合载荷作用下的结构安全,基于Morison公式和谱分析方法分别推导中等水深下单桩的波浪力解析计算公式,并通过Matlab软件编程计算。结果表明,两种波浪力计算方法简便可行,各具优势,可依据实际海况和不同的设计方式选择应用。     

断面类型对斜拉桥动力特性的影响

为了研究不同主梁断面形式对斜拉桥动力特性的影响程度,通过建立有限元模型对基频进行计算,对比了不同断面类型在风荷载作用下的结构动力特性。结果表明:不同的主梁断面类型主要影响主梁振型的出现次序及频率大小,而在相同截面尺寸下,闭口断面类型的桥梁在竖弯、侧弯、扭转等方面的频率比开口断面均有很大提升。     

小尺度桩柱与波浪相对运动对结构响应的影响研究

针对海洋工程中常见的小尺度桩柱结构,利用MATLAB软件编写程序,分别计算了基于Airy线性波浪理论和Stokes五阶波理论的考虑结构物与波浪相对运动和不考虑结构物与波浪相对运动情况下结构响应,对比分析了考虑相对运动和不考虑相对运动情况下结构响应的差别,并利用有限元软件ANSYS进行建模求解验证了本文结果的正确性.分析结果表明,两种情况下结构的响应存在较大差异,在实际工程计算中,有必要考虑结构物与波浪的相对运动.     

某多跨双曲拱桥的荷载试验研究

在建立四川某双曲拱桥有限元模型的基础上,依据桥梁荷载等级确定桥梁荷载试验方案;通过对测试截面挠度、应力及动载试验下桥梁自振频率、阻尼及振型等动力参数进行测定,将试验数值及理论数值进行比对分析,对桥梁的工作状况和承载能力进行评定。     

矮塔斜拉桥V形索塔及分丝管索鞍空间受力分析

以江门市一座跨径65 m+110 m+65 m的矮塔斜拉桥为研究背景,利用大型有限元软件对V形索塔及分丝管索鞍建立了静接触实体模型。通过模拟拉索与鞍座的静接触关系,探讨了索鞍下混凝土的应力分布特点及索力传递分配情况,并与等效线荷载计算模型进行对比分析。计算结果表明静接触模型比等效线荷载模型更接近实际受力情况,可供同类索塔设计参考。     

多车道桥梁交通荷载特性及结构响应研究

多车道公路桥梁各行驶车道的车流和荷载特性分布具有显著的差异性,由这些差异性引起的结构响应特性应是桥梁管养关注的重点。根据某单向4车道高速公路实测的WIM数据,分析其运营阶段的交通荷载特性,及在实际车流荷载作用下桥梁结构的真实响应。研究结果表明:不同行驶车道的车型分布具有显著差异性,90%以上的货车偏向于外侧两个车道行驶;车辆总重和轴重水平较规范基础数据有明显的提高;各行驶车道随机车流产生的荷载效应最大值基本大于规范值,外侧车道上荷载效应远大于内侧超车道,说明目前规范基于车道荷载独立同分布的假定与实际情况不相符,车辆荷载模型已无法满足实际的结构设计评估要求,建议修正。     

路基边坡稳定性分析中等代土厚度计算探讨

针对路基边坡稳定性分析中的行车荷载等代土厚度换算计算的问题,从横向车辆分布数、荷载作用形式以及纵向计算长度三方面因素分析,计算六种不同组合工况下的等代土厚度,根据计算结果分析对比,提出了行车荷载作用换算时的有关因素取值建议。     

南非规范与中国规范中汽车荷载对比研究

为给我国涉外桥梁工程项目设计提供参考,对我国与南非桥梁设计规范中汽车荷载效应进行对比研究。采用铰接板梁法和刚接梁法,计算常用跨径的单片简支梁在南非与中国规范汽车活载作用下的横向分布系数。在此基础上,通过对简支梁及整体式连续梁的纵向影响线加载,分析2种规范中考虑汽车活载纵、横向分布后的差异。对比发现,对于常用中小跨径的简支、连续梁,南非规范汽车活载效应均高出中国规范30%以上;对于简支T梁跨中截面及连续梁支点截面,南非规范汽车活载效应高出中国规范35%~80%。即便考虑到两国规范中汽车冲击效应计入方式的不同,南非规范汽车活载也大于中国规范规定值。