涌潮沖擊排樁式丁壩的數(shù)值模擬和動力性狀研究.pdf

1、錢塘江排樁式丁壩在涌潮作用下的受力性狀和響應特性一直是工程界比較關(guān)注的問題。本文結(jié)合現(xiàn)場試驗，對排樁式丁壩上的涌潮壓力和動力響應進行了比較系統(tǒng)的研究。 首先，在現(xiàn)場實測基礎(chǔ)上，對試驗數(shù)據(jù)進行了整理，研究了排樁式丁壩上涌潮壓力隨時間和空間的變化情況：并研究了排樁樁身內(nèi)力的大小以及分布情況，為工程設(shè)計和后面的數(shù)值模擬及理論計算提供了可靠的參考。 其次，采用標準k-ε紊流模型和追蹤自由水面的VOF方法對涌潮沖擊排樁式丁壩進行了

2、數(shù)值模擬；在已經(jīng)研究出來的實際工況下的涌潮沖擊丁壩全過程的流場分布、自由水面位置以及丁壩上涌潮壓力隨時間和空間的變化規(guī)律等成果的基礎(chǔ)上，對涌潮高度、涌潮行進速度和潮前水位等涌潮自身因素以及丁壩兩側(cè)防護拋石的結(jié)構(gòu)形態(tài)等因素，對丁壩上涌潮壓力的大小，以及涌潮壓力隨時間和空間的變化規(guī)律的影響進行研究和分析。 再次，應用動力方法——有限差分法理論對丁壩的動力響應特性進行計算分析，通過與現(xiàn)場測試結(jié)果比較可知，理論計算值與實測值基本吻合，驗

3、證了該方法的精度和穩(wěn)定性。應用該方法進行參數(shù)研究揭示了結(jié)構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)的剛度、土的剪切波速(即反映樁土相對剛度)對排樁式丁壩框架結(jié)構(gòu)橫向振動的影響。 最后，對常數(shù)法、m法和有限差分法等多種靜力和動力方法計算所得的理論計算結(jié)果與試驗測試結(jié)果進行了對比，并對不同計算方法所得結(jié)果的差異進行了分析。同時通過研究丁壩的位移和內(nèi)力響應結(jié)果隨涌潮高度的變化情況，得出了不同涌潮高度下丁壩響應的規(guī)律。建議了排樁式丁壩的結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算方法，以指導排樁