近海岸桥梁在极端波浪荷载作用下毁坏形式和机理研究

项目名称： 近海岸桥梁在极端波浪荷载作用下毁坏形式和机理研究

项目编号： No.51178397

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 建筑环境与结构工程学科

项目作者： 祝兵

作者单位： 西南交通大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 本项目针对跨海近海岸桥梁在极端波浪荷载作用下灾变毁坏问题，采用数值仿真和宽水槽模型试验相结合的方法，开展近海岸桥梁在极端波浪荷载下毁坏形式和机理研究。研究中首先引入两相流的概念，建立了基于大涡模拟（LES）和流体体积法（VOF）的三维波浪与结构物相互作用的数学模型,重点将建立高精度自由水面追踪方法与虚拟边界力方法用于准确模拟强非线性破碎波与复杂桥梁结构物的相互作用。通过三维波浪与梁体的相互作用的数值仿真获得梁体所受的瞬时波浪力，结合宽水槽模型试验结果确定最不利的波浪荷载组合，分析桥梁在波浪荷载作用下的受力特点、最大波浪力随淹没深度变化趋势及桥梁周围流场动力特性。通过模拟在极端波浪荷载作用下近海岸桥梁结构失效模式研究桥梁的破坏形式和在海岸灾害中毁坏机理。为近海岸桥梁的设计和施工提供必要的理论基础和技术支撑。

中文关键词： 近海岸桥梁；波浪效应；毁坏机理；数值模型；水槽试验

英文摘要：

英文关键词： Coastal bridge；Wave effect；Damage mechanism；Numerical model；Flume experiments