波浪作用下悬浮结构水动力特性分析

论文摘要

悬浮隧道作为一种新型的水上概念交通形式,自该概念提出以来,受到世界各国学者的广泛关注。为了有较好的水动力特性,通常做成类圆管形状。文章基于势流理论,采用高阶边界元方法建立数学模型,分析了悬浮隧道在不同环境参数下的水动力特性,对圆形、椭圆形和双圆截面结构所受波浪激振力、附加质量和辐射阻尼进行了分析比较,研究了结构物不同淹没深度、不同截面形状以及结构不同特征参数对其水动力特性的影响。研究结果表明:当淹没水深增加,圆截面受到的波浪激振力和辐射阻尼都会随之减小,而附加质量的变化较小;对于椭圆和双圆截面的比较,水平方向椭圆截面所受波浪激振力和附加质量都比双圆截面小,而在垂直方向的波浪激振力和附加质量则较大,且椭圆截面所受的辐射阻尼比双圆截面在水平和垂直方向上均较大;对于双圆截面,结构物受到的水平方向上的波浪激振力和辐射阻尼随着中心距的增大而增大,在垂直方向则体现出相反的趋势,附加质量在两个方向上都均随着中心距的增大而减小。本研究计算结果可为悬浮隧道相关工程的截面选择提供参考。

论文目录

• 1 基本方法
•   1.1 控制方程边界条件
•   1.2 积分方程
•   1.3 波浪力的计算
• 2 算例分析
•   2.1 模型验证
•   2.2 算例分析
•     2.2.1 淹没深度对结构物的水动力特性影响
•     2.2.2 截面形状对结构物受到的水动力特性的影响
•     2.2.3 结构间特征参数对其水动力特性的影响
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 金瑞佳,刘宇,耿宝磊,张华庆

关键词: 悬浮隧道,势流理论,边界元法,波浪力,附加质量,辐射阻尼

来源: 水道港口 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室,中国海洋大学工程学院,太原理工大学水利科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金(51809133),海洋可再生能源资金项目(GHME2018SF02),大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室开放基金(LP1708),中央级公益性科研院所基本科研业务费资助项目(TKS190101)

分类号: U459.6

页码: 249-258

总页数: 10

文件大小: 1945K

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