基于LES的跨海桥梁施工期围堰波流力数值模拟

跨海大桥基础施工可能面临水深、浪大和流急等恶劣海况，波流力甚至可能成为围堰施工的主要控制荷载. 为研究跨海桥梁施工期围堰波流力，采用垂向多层σ坐标变换模型追踪三维波流自由液面，添加浸没边界法（IBM）处理不规则结构物界面，建立了基于LES的三维波流与结构物相互作用的数值模型，利用所建立并验证的三维数值模型模拟不同长宽比的矩形围堰与斜向波流的相互作用. 分析结果表明:所建立的三维数值模型能够较好地模拟矩形结构波流力；长宽比为1.0时，由于结构的对称性，波流入射角对围堰总波流力影响很小，增幅均在5%以内；随着长宽比的增加，波流入射角对围堰总波流力的影响增大；如长宽比为2.0时，波流沿纵桥向入射时（90°）结构的总波流力约为沿横桥向入射时（0°）总波流力的2.48倍. 与纯波情况相比，矩形围堰波流力普遍比纯波力偏大，但入射角对结构纯波力或波流力的影响系数较为接近.      

跨海大桥设计应考虑的问题

随着内地高速公路建设已局部形成规模，目前跨海大桥的建设已经越来越多，桥梁建设的港口化已越来越突出，跨海桥梁的设计参数（如波流力）、桥墩防船舶撞击方案、结构耐久性等一系列新问题摆在桥梁设计人员面前。如何正确考虑这些问题，对桥梁的工程投资控制和今后养护管理都有着密切关系。这里主要结合舟山大陆连岛工程金塘大桥设计的情况，介绍跨海大桥设计应考虑的问题。     

波流作用下悬浮隧道荷载研究

考虑波流之间的相互影响,采用改进的Morison方程,分析了SFT的最大波流力与水流速度、悬浮隧道直径、悬浮深度、水深和波流夹角之间的关系.分析得出:无量纲参数后D一定时,最大波流力随水流速先减小后增加,随SFT直径的增加而增加,随悬浮深度和水深增加而减小;来流速度、SFT直径和悬浮深度是影响悬浮隧道波流荷载的主控因素,波流夹角和水深对悬浮隧道波流荷载影响相对较小.     

在不规则波和逆流共同作用下串列双柱柱列上的波流力

本文通过试验测定了串列双桩在不规则波和逆向稳定流共同作用下，在不同桩距条件下桩柱所受的正向力与横向力，分析了正向力、横向力及合力的时域和频域特征，给出了正向力、横向力及其合力的群桩系数随相对桩距的变化规律。     

温州瓯江北口大桥基础波流力计算研究

瓯江口跨海大桥桥梁基础受到波浪和水流的作用，是基础设计的重要荷载之一。文章对大尺度结构采用绕射模型、小尺度结构采用Morison公式计算，建立数值计算模型，针对温州瓯江北口大桥典型桥梁基础结构上的波流力进行了计算研究，为大桥的基础设计提供了依据。研究成果亦可为其它工程实践提供参考。     

金塘大桥波流力的分析研究

金塘大桥跨越的海区波浪和水流较大,波浪和水流对桥墩基础的作用成为跨海大桥基础的重要荷载,而目前相关设计规范中对于波流对桥墩基础作用的波流力计算没有明确的规定,因此开展波流对桥墩基础作用研究,以确定桥墩基础的波流力.     

斜向波流与大尺度矩形承台相互作用的数值模拟

为研究斜向波流作用下承台结构受力特点,建立三维波流与结构物相互作用的数学模型,计算分析斜向波流入射角度θ(即波流入射方向与横桥向夹角)对大尺度矩形承台波流力的影响。分析结果表明:入射角度θ对承台顺桥向波流力的影响系数与sinθ成正比,对横桥向波流力的影响系数与cosθ二次相关,对总波流力影响系数与sinθ二次相关,该影响规律可用于承台斜向波流力的快速估算。与纯波情况相比,波流共同作用增大了流体质点的惯性力,使得承台波流力均明显大于纯波力,入射角θ对纯波力或波流力的影响规律极为接近,设计时可按一致考虑。为避免低估或高估承台波流力,设计时应考虑实际波流入射角度的影响。     

西堠门公铁两用大桥高桩承台基础波流荷载特性研究

西堠门公铁两用大桥主桥5号桥塔采用高桩承台深水基础，承台为六边形截面，长68 m、宽46.4 m、高10 m,桩长88 m。为了解该跨海桥梁高桩承台深水基础在海洋环境下的波流荷载特性，对高桩承台基础在不同波流条件下所受波流力展开研究。采用CFD软件Flow 3D建立三维波流数值水槽模型，实现波流耦合数值仿真，在通过缩尺模型水槽试验验证可靠的基础上，采用数值仿真计算高桩承台基础不同构件在波流同向、反向及纯波时，不同流速条件下所受波流力，并分析群桩波流力的非均匀特性，提出群桩波流力非均匀性系数γ和桩基系数K以表征群桩波流力特性。结果表明：高桩承台基础在纯波及波流同向时横桥向波流力变化不大，在波流反向时横桥向波流力显著增加，其最大值为纯波条件下最大值的1.13倍；承台所受横桥向波流力在波流同向时随流速增大而减小，在波流反向时一定流速范围内随流速增大而增大；群桩主要受水流力作用，所受作用力随流速增大而增大；群桩波流力非均匀性系数γ最大可达75.9%。