多物质ALE方法在海啸波冲击方柱问题中的研究

近年来世界各地海啸灾害频发,严重危害海工建筑物的安全。从防灾减灾角度出发,研究海啸波对结构物的冲击作用十分重要。已有室内实验或数值模拟中常用溃坝波来模拟海啸波。文章采用多物质ALE方法构建了海啸波与结构物相互作用数值模型,并通过经典算例验证了该方法的正确性。在此基础上,开展了双柱顺排和三柱错排布置形式下海啸波对方柱体的冲击问题研究。结果表明,前柱受力与单柱接近,而跟结构布置形式无关;双柱顺排布置会呈现明显的屏蔽效应,当间距较小时,后柱受力相比单柱会降低50%以上;三柱错排布置会产生聚焦效应,在某些间距下,后柱受力相比单柱增大约10%。因此,在海工建筑设计和滨海城市规划中应根据当地海啸风险大小适当考虑建筑布置形式,以最大程度减少海啸破坏。