深水高墩桥梁流固耦合数值模型与非线性地震响应研究

目录

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第1章 绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.2.1 流固耦合效应研究

1.2.2 碰撞效应研究

1.2.3 墩柱非线性研究

1.3研究内容与研究意义

1.4章节安排

1.5技术路线

1.6本文创新点

第2章 深水桥梁空心高墩结构水中模态试验与数值模拟分析

2.1 概述

2.2试验模型介绍

2.2.1 水箱模型

2.2.2 群桩基础空心高墩模型

2.3 水箱模态试验

2.3.1 试验概况

2.3.2 试验方案

2.3.3信号采集结果

2.4 数值模型的建立

2.4.1势流理论及流固耦合分析方法

2.4.2 空心墩-水耦合数值模型

2.5数值结果与试验结果分析

2.5.1振型结果

2.5.2水域大小对自振周期的影响

2.5.3仅外水工况数值结果与试验结果对比

2.5.4仅内水工况数值结果与试验结果对比

2.5.5内外水工况数值结果与试验结果对比

2.5.6墩顶质量的影响

2.6动水压力分析

2.6.1纵桥向动水压力云图

2.6.2横桥向动水压力云图

2.6.3不同墩顶质量最大水位动水压力云图

2.7本章小结

第3章 地震作用下深水高墩桥梁流固耦合动力响应分析

3.1概述

3.2有限元模型

3.2.1模型介绍

3.2.2流固耦合地震响应分析方法

3.2.3地震波的选取

3.2.4分析工况

3.3梁-实体单元组合模型验证

3.3.1动力特性验证

3.3.2动力响应验证

3.4全桥模型流固耦合动力特性分析

3.4.1无水与深水状态下的动力特性

3.4.2计算结果对比分析

3.5全桥模型流固耦合动力响应分析

3.5.1输入Imperial Valley地震波

3.5.2输入Northbridge地震波

3.5.3输入Kobe地震波

3.6本章小结

第4章 地震作用下考虑流固耦合作用的深水高墩桥梁伸缩缝处碰撞响应分析

4.1概述

4.2有限元模型

4.2.1模型简介

4.2.2碰撞单元的选择

4.2.3地震波选取与输入

4.3数值计算结果分析

4.3.1碰撞地震响应

4.3.2流固耦合地震响应

4.3.3流固耦合碰撞地震响应

4.4本章小结

第5章 强震作用下考虑深水空心高墩桥梁墩身非线性的流固耦合动力响应分析

5.1 概述

5.2 有限元模型

5.2.1 模型简介

5.2.2 桥墩截面弯矩曲率分析

5.2.3 分析工况

5.3 空心单墩非线性分析

5.3.1 单墩非线性无水模型验证

5.3.2 单墩非线性流固耦合地震响应

5.4 全桥模型流固耦合非线性地震响应

5.4.1 全桥非线性模型验证

5.4.2 Imperial Valley地震波作用

5.4.3 Northridge地震波作用

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间参加的项目

攻读硕士学位期间取得的研究成果