波浪作用下直立圆柱结构高频响应现象的研究

作者：李金宣; 吴雪; 柳淑学; 张昊宸; 季新然

来源：水动力学研究与进展A辑, 2019, 34(02): 248-257.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2019.02.014

• “secondary load cycle”现象
• 结构高频响应
• 极限波浪

当较大波浪与结构物作用时会引起结构的高频响应,对结构安全构成极大威胁。该文通过物理模型实验,考虑了不同波浪参数和结构尺度,对极限规则波浪作用下直立圆柱结构的受力进行模拟,观测结构高频响应现象并分析其形成机理。实验中发现,当波陡超过一定临界值,波浪作用下结构受力会出现"secondaryloadcycle"现象,同时伴随高频响应现象发生。进一步针对"secondary load cycle"现象进行分析表明,"secondary load cycle"现象主要受波浪陡度影响,当波浪陡度(H/L)大于0.095tanh(kh)时,结构就会产生"secondary load cycle"现象;而且高频响应远高于波浪高阶成分,它并非由波浪与结构物非线性作用产生,而是结构的一种高频自振现象。该现象产生的机理是由于波浪经过结构产生较大涌高,涌高水体坠落对结构产生瞬时的挤压,进而造成了结构的高频振动。

• 单位
  大连理工大学; 海岸和近海工程国家重点实验室; 建筑工程学院; 海南大学