摘要
近海桥梁面临着海啸等极端波浪的威胁,巨大的波浪力对桥梁下部结构产生严重影响,其受力机制尚不明确。采用OpenFOAM开源软件,基于RANS方程和SSTk-ω湍流模型模拟海啸,构建了不考虑上部结构的桥墩和考虑上部箱梁结构的桥墩-梁两种结构形式的海啸波荷载作用模型进行了分析比较,研究了海啸作用下近海箱型桥梁下部结构的水平力分布和受力机制,并分析了不同分布力对桥墩力矩的影响。研究结果表明:考虑箱梁对流体影响后,桥墩-梁模型中海啸作用于桥墩的水平力峰值为单独桥墩模型的1.45倍~1.96倍之间;桥墩-梁模型中桥墩的海啸作用分布力差异较大,墩顶受力最大,后逐渐减小,墩中部到墩底受力比较均匀,而单独桥墩模型的海啸作用力分布比较均匀,墩顶到墩底受力相差不大;桥墩-梁模型中海啸作用于桥墩的力矩峰值为单独桥墩模型的1.60~2.33之间。海啸作用下近海箱型桥梁下部结构受力应充分考虑上部结构箱梁对周围流体的影响,研究对于桥墩的破坏模式的判别及其减灾防护措施的制定具有重要的意义。
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单位土木工程学院; 福州大学