基于波面分解的跨海桥梁下部结构波浪荷载计算方法

作者：魏凯; 张家瑞; 梁春明

来源：铁道标准设计, 2019, 63(05): 87-92.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.201807100004

• 桥梁下部结构
• 波浪荷载
• 实测
• 波面分解
• 水槽试验

为建立波面与结构波浪荷载之间的直接联系,提出一种基于波面分解的桥梁下部结构波浪荷载计算方法。通过傅里叶变换将波面时程分解为有限个线性规则波的叠加,根据线性波浪理论,将每个规则波的水质点速度、加速度组合叠加,得到波面对应的水质点速度和加速度分布,最后利用Morison方程计算波浪荷载。通过与既有波浪理论、水槽试验和数值模拟结果进行对比,验证了方法的有效性和准确性。研究结果表明:(1)当波高不大时,本文方法得到的水平速度和加速度与波浪理论值吻合良好;(2)基于水槽试验的波面分解,本文方法结果与流速仪实测结果在时域与频域均吻合良好;(3)以一个圆柱桥墩为例,本文方法比数值模拟计算效率高,墩底剪力、弯矩的误差分别为3%、8%左右。

• 单位
  中铁二院工程集团有限责任公司; 土木工程学院; 西南交通大学