基于三维水弹性理论的箱桁组合式浮式栈桥运动响应研究

摘要

以一新型箱桁组合式浮式栈桥为研究对象,建立其三维有限元模型和水动力计算模型,基于三维水弹性理论对该浮式栈桥的运动响应进行数值预报。计算中考虑刚体模态和弹性模态对浮式栈桥运动响应的贡献,并将计算结果与水池试验结果和未计及桥节弹性变形的AQWA计算结果进行对比分析。采用JONSWAP谱对浮式栈桥运动响应进行短期预报,得到不同海况下浮式栈桥的运动响应。结果表明:水弹性计算结果与试验结果吻合良好,浮式栈桥整体刚度较大,弹性变形对桥节运动响应的贡献较小;在波浪圆频率小于1.0 rad/s时,水深对浮式栈桥桥节运动响应的影响较大,当波浪圆频率为0.5~1.0 rad/s时,随着水深的增大桥节垂荡响应幅值随之增大;浮式栈桥端部桥节的垂向位移响应大于中部桥节的垂向位移响应,浮式栈桥桥节横摇运动响应随着浪向角的增大而增大。