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孤立桩柱上不规则波浪力的计算 总被引：4，自引：5，他引：4
随着海洋石油,海上航运等事业的发展,海洋工程迅速增多。这些建筑物的设计外荷载常以波浪力为主,因此,正确确定波浪力对海洋工程具有重大意义,很早就引起人们的注意和研究。自然界的海浪汹涌澎湃,变化多端,是一随机过程,它对建筑物的作用也比较复杂。近十几年,由于海工建筑物向深海发展和大型结构的采用,其低阶自震频率很可能落入海浪显著部分的频率范围,此时结构物对不规则波的动力反响对结构应力分析等具有重大影响,促使对不规则波浪力的研究有较大进展。 相似文献
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海上重力式建筑物基底的渗压荷载 总被引：4，自引：0，他引：4
本文研究了怎样应用有限元方法求解在波浪场作用下海底三维渗流对海上重力式建筑物的作用荷载。提出了符合问题物理意义的H01(Kr)、exp(Kz)及H01(Kr)exp(Kz)等衰减类型的无限元的应用,采用有限元和无限元对整个渗流域进行数值模拟,在已知波浪场的情况下,求解建筑物底面上的渗流作用力。本文的结果表明,海上大型重力式建筑物基底上的渗压荷载是一项不容忽视的设计荷载。欲全面地考虑海洋建筑物的环境条件及完善与之相适应的设计条件,就必须考虑建筑物底部的渗流作用问题。 相似文献
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在外海修筑架空式建筑物时,波浪力常常是重要的外荷载之一,为合理地进行结构设计,需要妥善地定出其所受的波浪力。关于作用在圆形桩、柱上的波浪力问题,国内外已进行过广泛的研究,本文第一作者也曾探讨过这些问题,这些研究成果的简明概括,已列入我国的有关规范[1],至于波浪对竖直矩形墩柱的作用问题,第一航务工程局设计研究院和大连工学院曾进行过系统的实验研究,可是在理论上,国内外都还缺乏必要的研究,其主要困难,在于边界条件较难处理。 相似文献
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波浪力是作用在海洋建筑物上的最重要动力载荷之一.目前,无流影响的线性波浪理论已得到了很大的发展,然而,由于在大多数海洋工程实际问题中,波、流是同时存在的,因此,研究定常流对水波绕射影响的问题在海洋工程中具有明显的工程实际意义. 相似文献
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浅水区波浪非线性效应对砂质海床动力响应的影响 总被引：4，自引：2，他引：2
以广义Biot动力固结理论为基础,运用一阶椭圆余弦波和二阶Stokes波等非线性波浪理论考虑浅水区波浪荷载的非线性效应,在时域上采用有限元方法对非线性波浪力作用下饱和砂质海床的动力响应进行了数值求解,并与线性波浪作用下海床动力响应特性进行了对比分析。结果表明,随着波长与水深之比L／d及无量纲参数T(g/d)^1/2的增大,非线性波浪对海床动力响应的影响增大。与线性波浪理论相比,孔隙水压力与有效应力幅值的增大效应非常显著。因此在近海海洋建筑物设计与工程场地评价中,波浪力的非线性特性必须引起注意。 相似文献
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本文主要论述海浪的力谱及其应用,针对圆形墩柱的波浪力进行了分析。 一、力谱的推求 力谱可以直接用仪器在建筑物上量得,但是这种直接量测是相当艰巨和复杂的。这里我们借助于海浪谱及海浪运动的规律来探求海洋工程中应用非常广泛的圆柱形建筑物上的力谱。 相似文献
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概念性地设计了一种新型半潜式海上风力机基础,确定了结构的型式和尺寸,对风浪联合作用下不同工况的风力机基础稳性进行了校核.考虑黏性阻尼和二阶波浪力的作用,计算分析了风力机基础的水动力系数、幅频运动以及动力响应特性.结果表明,经过改进的新型风力机基础具有良好的稳性和水动力性能,特别是在垂荡性能上有大幅的提升.波浪入射角度对垂荡的影响不大,但对其他自由度RAOs影响较大.垂荡、横摇和纵摇RAOs均存在一个主峰值和次峰值,但峰值周期均远离波能集中区.此外还发现,不同工况下风浪入射角对风机系统的动力响应和系泊力均有较大影响,相对于工作工况,极端工况下所受风荷载较小,但是系泊力更大. 相似文献
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当波与流同向共存时,作用在孤立桩柱上的力将显著增加.例如,作用在某石油码头桩柱上的波-流力.将比无流时的波力增加2-3倍,可见,在海洋工程荷载计算中,必须正确考虑流的影响. 相似文献
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鉴于波浪激起重力式建筑物的振动为海底地基上的主要荷载之一,同时为能合理地设计,文中介绍了笔者研究过的统一等效谐振荷载以及海底地基的变形、稳定性与液化势等特性.基于这些研究,提出了近海重力式建筑物地基设计与计算的若干考虑. 相似文献
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近年来,国内外在海洋及海岸工程可靠度研究方面取得了很大进展,我国交通部主持进行的“统一设计标准”研究,也取得了不少成就.作为可靠度分析的一个重要组成部分--外荷的不确定性分析,已愈渐引起科技界及工程界的重视.由于波浪为海洋工程的主要外荷之一,因此,其不确定性更具有重要意义.目前国外不少学者对此进行了研究,并认为在对桩柱结构产生水动力荷载的九种影响因素中(即波高、波周期、海流、桩柱直径、海洋生物生长率、桩柱糙率以及波力计算中的两个参数Cd、Cm等),设计波高的不确定性约占上述九种因素所造成的总不确定性的55%-67%.因此,可以看出,对设计波浪预报的不确定性分析在海洋工程可靠度研究中是至关重要的. 相似文献
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基于多数专业风机数值模拟软件只可进行一阶波浪荷载计算这一缺点,文中将以AQWA为基础,利用其可进行二次开发的技术优势,通过实时调用风机气动荷载,实现海上TLP浮式风机分析。分析中,浮式风机平台一阶、二阶波浪荷载由AQWA计算,实时调用的气动荷载由动态链接库提供。该动态链接库主要包含了根据叶素动量定理自行编译的气动荷载计算程序。经过与FAST比较,得知该方法能满足分析需求。垂荡、纵摇力的二阶效应尤为明显。仅计算浮式风机平台波浪荷载时,可以不考虑风荷载的影响,但必须考虑平台运动的影响,波浪荷载主要受纵荡、纵摇运动影响,几乎不受垂荡运动的影响;当研究浮式风机平台运动时,必须考虑风荷载和二阶波浪荷载的影响,二阶波浪荷载使得平台响应在整个频率范围内都明显增大。张力筋腱张力受二阶波浪荷载的作用更明显。 相似文献
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破碎是常见的海浪现象之一,研究海浪破碎现象在许多方面有重要意义.首先,海浪破碎是海-气相互作用包括动量、热量及质量交换的主要动力因素,而且波浪破碎还涉及到其它海-气边界过程,如海面白浪(whitecaps)、海洋表面气泡、大气贴水层水雾及海洋上层混合等[1,2];其次,由于破波施加于海洋结构物上的作用力(冲击力)远大于没有破碎时的波浪力,因此,在计算海上建筑物所受外力中,必须考虑破波的出现率及破波强度的影响;另外,波浪破碎会对波高产生影响,因此,在对波高作统计预报时也应考虑波浪破碎的影响[3];还有的学者认为,很多污染物在海洋中的扩散速度与波浪破碎率有密切关系[4]. 相似文献
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海上风电基础结构动力分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对单桩、三桩、四桩导管架3种常规海上风电基础结构型式动力特性展开研究。以模态分析为基础,获得结构整体固有频率和振型;进而综合运用谐响应分析、瞬态分析、谱分析等方法,对基础结构在简谐荷载、冲击荷载、地震荷载及波浪荷载作用下的动力响应特性进行了数值模拟计算和分析。结果显示:本设计中的单桩、三桩、四桩基础结构刚度依次增大,一阶固有频率递增;对于相同的动力荷载激励,基础结构动力响应递减;基础结构设计中既要保证结构具有足够的刚度以满足荷载作用下的变形控制要求,还要使基础刚度适中以避免共振。为海上风电基础结构动力分析提供了参考。 相似文献
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孤立波与带窄缝双箱相互作用模拟研究 总被引：1，自引：1，他引：0
针对孤立波与带窄缝双箱的作用问题,应用时域高阶边界元方法建立了二维数值水槽。其中,自由水面满足完全非线性运动学和动力学边界条件,对瞬时自由表面流体质点采用混合欧拉-拉格朗日法追踪,采用四阶龙格库塔法对下一时刻的自由水面的速度势和波面升高进行更新。采用加速度势法求解物体湿表面的瞬时波浪力。采用推板方法生成孤立波。通过模拟孤立波在直墙上的爬高以及施加在直墙上的波浪力,并与已发表的实验和数值结果对比,验证本数值模型的准确性。通过数值模拟计算研究了窄缝宽度、方箱尺寸对波浪在箱体迎浪侧爬高,窄缝内波面升高,箱体背浪侧透射波高及箱体受波浪荷载的影响。同时研究了有一定时间间隔的双孤立波与带窄缝双箱系统作用问题。 相似文献
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海洋工程构筑物的设计和施工中,常依据构筑物的不同类型,选取某一累积概率的特征波浪作为设计波浪,用以计算构筑物的波浪荷载。 相似文献