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《自由表面波和水體壓縮性對深水橋墩地震動水壓力的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第44卷第4期天津大學學報Vol.44No.42011年4月JournalofTianjinUniversityApr.2011▋自由表面波和水體壓縮性對深水橋墩地震動水壓力的影響1,21,2黃信,李忠獻(1.天津大學建筑工程學院,天津300072;2.天津大學濱海土木工程結(jié)構與安全教育部重點實驗室,天津300072)摘要:地震時深水橋墩會受到動水壓力作用,深入分析深水橋墩地震動水壓力具有重要意義.基于輻射波浪理論建立深水橋墩地震動水壓力計算公式,分析自由表面波和水體壓縮性對動水壓力的影響.研究表
2、明:自由表面波僅在荷載激勵頻率較低時影響水面附近的動水壓力;水體壓縮性僅在荷載激勵頻率較高時影響動水壓力.因此,在長大橋梁地震災變過程模擬中可忽略自由表面波和水體壓縮性對深水橋墩地震動水壓力的影響.關鍵詞:深水橋墩;地震動水壓力;自由表面波;水體壓縮性;輻射波浪理論中圖分類號:U442.5文獻標志碼:A文章編號:0493-2137(2011)04-0319-05InfluenceofFreeSurfaceWaveandWaterCompressibilityonEarthquakeInducedH
3、ydrodynamicPressureofBridgePierinDeepWater1,21,2HUANGXin,LIZhong-xian(1.SchoolofCivilEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.KeyLaboratoryofCoastCivilStructureSafetyofMinistryofEducation,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Hydro
4、dynamicpressureisappliedtobridgepierindeepwaterunderearthquakeexcitation.Itisofgreatsignificancetoanalyzeearthquakeinducedhydrodynamicpressureofbridgepierindeepwater.Earthquake-inducedhydrodynamicpressureformularywasestablishedusingradiationwavetheory
5、.Theinfluenceoffreesurfacewaveandwatercompressibilityonhydrodynamicpressureofbridgepierwasstudied.Theresultsindicatethatfreesurfacewavewillonlyinfluencehydrodynamicpressureinthevicinityofwatersurfaceunderlow-frequencyloadexcitation.Watercompressibilit
6、yonlyhasaneffectonhydrodynamicpressureunderhigh-frequencyloadexcitation.Inconclusion,theinfluenceoffreesurfacewaveandwatercompressibilityonearthquakeinducedhydrodynamicpressurecanbeignoredinearthquakehazardsimulationoflongandhugebridge.Keywords:bridge
7、pierindeepwater;earthquakeinducedhydrodynamicpressure;freesurfacewave;watercom-pressibility;radiationwavetheory深水橋梁的地震響應分析需要考慮水體和橋墩單的橋墩結(jié)構進行分析,同時由于橋墩按懸臂梁進行的動力相互作用,流體與結(jié)構相互作用分析方法主要處理,所以不能考慮橋梁上部結(jié)構對橋墩的影響.數(shù)[1-2][3-5][6-8]有解析法、數(shù)值法和混合法.解析法是先求值法主要是利用有限元法或邊界元法進
8、行求解.有得橋墩所受的地震動水壓力解析解,然后將動水壓力限元法將水體和結(jié)構均采用有限元進行離散,根據(jù)單代入橋墩結(jié)構的振動方程,從而對橋墩結(jié)構進行動水元的目標函數(shù)不同可以分為3類,即歐拉法、拉格朗壓力作用下的地震響應分析,其中橋墩結(jié)構的振動方日法和任意拉格朗日-歐拉法,然而由于水體和結(jié)構程采用剪切梁或彎曲梁的振動方程;解析法僅能對簡計算自由度較大,對計算機性能要求高、計算效率低.收稿日期:2010-07-22;修回日期:2010-09-02.基金項目:國家自然科學基金重大研究計劃重點