内孤立波对小直径直立桩柱作用力的实验研究

摘要

内孤立波具有较大的振幅与较强的垂向剪切,能对海洋工程设施产生极大的破坏作用.本文设计实验研究了内孤立波与直立小直径桩柱的相互作用,采用粒子图像速度测量法(PIV)测量内孤立波的流速场,并采用自行设计的测力天平测量桩柱受力,测量分析了内孤立波对小直径直立桩柱产生作用力的实验值,与Morison公式计算的理论值比较.实验结果表明,第一模态内孤立波的流速方向以及作用力在桩柱的上下部分方向相反,产生很强的速度切变和扭力,对小直径直立桩柱造成破坏.通过与Morison公式计算的理论值比较,发现实验值与理论值的大小以及分布规律基本相同.