冰與結(jié)構(gòu)作用非同時(shí)破壞問題的數(shù)值模擬.pdf

1、冰與結(jié)構(gòu)作用非同時(shí)破壞問題的數(shù)值模擬T h e N u m e r i c a l S i m u l a t i o n o f t h eN o n s i m u l t a n e o u s F a i l u r e o f I c e ．．S t r u c t u r eI n t e r a c t i o n學(xué)科專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造研究生：崔少敏指導(dǎo)教師：宋安高級(jí)工程師天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一零年五月h◆

2、摘要在高緯度寒冷區(qū)域，水工及海工建筑物面臨著嚴(yán)重的冰害問題，作為其中控制因素的冰載荷的確定也成為人們首先重視的問題之一。但在冰荷載的計(jì)算中理論計(jì)算結(jié)果偏大，其中，對(duì)樁前冰排非同時(shí)破壞因素處理不得當(dāng)往往是導(dǎo)致此問題的重要原因之一。本文以模型試驗(yàn)結(jié)果為參照，對(duì)運(yùn)用數(shù)值模擬方法研究這個(gè)問題的可行性進(jìn)行了較為深入的探索。本文首先概要地介紹了冰非同時(shí)破壞的概念，列舉了國際上比較成熟的幾種非同時(shí)破壞理論和規(guī)范公式。廣泛查閱分析資料，總結(jié)冰與結(jié)構(gòu)作用

3、數(shù)值模擬方法的發(fā)展歷程，闡述了有限元基本原理和L S - D Y N A 的一些功能特性。使用A N S Y S ／L S - D Y N A 顯式動(dòng)力有限元分析軟件對(duì)樁與冰排間相互作用進(jìn)行模擬，并以冰與結(jié)構(gòu)作用的冰力模型試驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果為參照，對(duì)模擬過程進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，以期得到更加接近真實(shí)情況的模擬過程。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究樁徑變化對(duì)冰力值的影響，分析冰力變化規(guī)律。同時(shí)為了在數(shù)值技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，初步嘗試了流固耦合算法的運(yùn)用。通過對(duì)數(shù)值