考虑绕射波作用的桥梁动力响应分析

摘要

经过近年来的发展，动水作用力的研究取得了一定的成果，我国的《公路工程抗震设计规范》中即有对地震动水压力的要求;在一些特殊情况下，比如地震水波很大时，按照规范的计算分析显得不够准确。而现有的研究内容很多是局限在静水情况下，忽略了水波的普遍存在性，或者计算适用于尺寸小的结构。在这样的背景下，对入射波和绕射波共同作用下的结构受力进行了研究。主要的研究工作包括:
　　 (1)对波浪遇到大尺度圆柱结构的情况进行了研究，并以此为基础推导了作用于结构上的一阶波浪力计算公式。参考辐射波浪理论，初步探讨了二阶波浪力的计算。
　　 (2)对一阶波浪力的计算结果进行分析，通过对比各参数变化下波浪力的变化情况。得出一阶波浪力大小受波浪波幅、波长、结构尺寸、水深的共同影响，波浪力的变化频率受波浪周期的影响。
　　 (3)以某水库桥梁为实例，计算了桥墩上作用较大波浪力下的变形与受力情况。并以相同的模型分析无水条件下的地震作用。通过比较发现，在波浪较大时，一阶波浪力是不能忽视的;而常规的小波浪作用是可以忽略的。计算模型的自振频率，然后选取不同频率的波浪力，分析波浪与桥墩共振对桥墩的影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究的主要内容

1．4 采取的研究方法

第二章 波浪概述及其理论

2．1 波浪概述

2．1．1 波浪的定义

2．1．2 波浪的基本要素

2．1．3 波浪的分类

2．1．4 波浪运动的描述方法

2．1．5 波浪运动的控制方程和定解条件

2．2 波浪理论

2．2．1 微幅波理论

2．2．2 斯托克斯波理论

2．2．3 椭圆余弦波理论

2．2．4 随机波浪理论

2．2．5 高阶Stokes波理论

2．3 本章小结

第三章 铅直圆柱体所受波浪力分析

3．1 动水力的规范计算方法

3．2 水波运动满足的边值问题

3．3 一阶波浪力

3．4 二阶绕射势的分析

3．4．1 物面二阶势

3．4．2 自由表面二阶势

3．5 二阶波浪力

3．6 本章小结

第四章 一阶波浪力的计算分析

4．1 考虑绕射波作用时的一阶波浪力分析

4．2 不考虑绕射波作用时的一阶波浪力分析

第五章 一阶波浪力作用下某桥墩动力响应分析

5．1 一阶波浪力对桥墩的作用

5．2 地震作用对无水桥墩的影响

5．3 桥墩的动力特性分析

5．4 不同频率波浪力作用下桥墩响应

5．4．1 波浪力周期T=2S时桥墩响应

5．4．2 波浪力周期T=3S时桥墩响应

5．4．3 波浪力周期T=4S时桥墩响应

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献