南海北部陆坡内孤立波对桩柱作用力的极值推算

论文摘要

内孤立波的发生常伴随着大振幅波动和突发性强流,对桩柱等海中结构物产生强烈破坏作用。基于KdV方程和Morison公式,在忽略高阶模态的情况下,探讨内孤立波对桩柱的单位作用力、总作用力、剪力和弯矩的极值问题,并利用2016-07南海北部陆坡的实测资料对理论结果进行检验。结果表明:1)在内孤立波最大振幅所在的垂向剖面上,上层与下层各存在一个单位作用力极值,且二者方向相反,上层总作用力强于下层,最大剪力和弯矩分别发生于水平流速的转向层和海底;2)各水层中,沿着内孤立波的传播方向,所有作用力的数值均随时间的推移先递增后递减,存在正向或负向的最大值;3)全水层总作用力极值发生在半周期,其值与波动振幅和水平波速有关,其他作用力极值发生于最大振幅时刻之前,作用力极值与振幅和非线性波速正相关,与水平特征宽度负相关;4)单位作用力极值的时间提前量与振幅和水平特征宽度强相关,与非线性波速弱相关。

论文目录

• 1 理论流场
• 2 内孤立波作用力及其极值推算
• 3 南海北部陆坡实例计算
•   3.1 单位作用力
•   3.2 总作用力
•   3.3 剪力和弯矩
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 谢华荣,熊学军,陈亮

关键词: 内孤立波,桩柱,作用力,方程,公式

来源: 海洋科学进展 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 自然资源部第一海洋研究所,青岛海洋科学与技术试点国家实验室,中国海洋大学海洋与大气学院

基金: 国家科技重大专项科研任务——南海北部内波流监测,预报,预警系统研究及应用(2016ZX 05057015),国家自然科学基金项目——黄海暖流的多时相特征及其发生机制研究(41376038)和双LADCP深水大洋测量及资料后处理技术研究(41806123),国家自然科学基金青年基金项目——东海黑潮三维结构及季节变化研究(40406009),国家自然科学基金委员会-山东省人民政府联合资助海洋科学研究中心项目——海洋环境动力学和数值模拟(U1606405),国家海洋局全球变化与海气相互作用专项子课题——黑潮不稳定性及多核结构(GASI-IPOVAI-01-05)和东印度洋南部水体综合调查夏季航次(GASI-02-IND-STSsum)

分类号: TV139.26

页码: 171-186

总页数: 16

文件大小: 4265K

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