本文關鍵詞：彈性支撐水平板波浪沖擊壓力試驗研究

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【摘要】：隨著經濟社會的不斷發(fā)展,海洋資源和空間的開發(fā)加快,海洋透空式建筑物由于其特有的優(yōu)勢、工程需要及當地地質條件的限制等原因而日漸增多。海洋工程中的透空式建筑物會受到很多種的荷載作用,其中發(fā)生波浪沖擊作用時產生一個極強的瞬時壓力峰值,所以波浪沖擊對其安全性有著至關重要的影響。當由于海底變形等原因造成建筑物上部結構下表面的凈空不足,在較差海況下波浪作用于結構物底面上時,會對建筑物底面產生極大的瞬間波浪沖擊荷載,由此產生的彈性變形及微小裂紋的積累嚴重威脅結構物的安全。因此,開展彈性結構物的波浪沖擊研究具有較大的理論研究意義和工程應用價值。 本文通過物理模型試驗研究了波浪對彈性支撐水平板結構的沖擊作用研究。試驗在大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室的波浪水槽中進行,試驗中設計了一種在垂直方向上具有彈性支撐的水平板結構,其在波浪沖擊作用下只能在豎向方向運動。入射波為規(guī)則波,波高H的范圍為8～12cm,周期T的范圍為1.0-1.3s,相對凈空s/H的范圍為0.1-0.4。試驗中記錄了波浪作用下水平板結構物底面的沖擊壓力,分析了包括彈性支撐剛度等影響因素對結構物所受沖擊壓力的影響。 文中比較分析了三個不同支撐剛度結構物模型水平和豎向波浪沖擊壓力歷時曲線特征,著重研究了支撐剛度變化對模型豎向沖擊壓力歷時曲線在沖擊壓力峰值,動水壓力以及沖擊過程歷時三個方面的影響。沖擊壓力峰值幅值隨著豎向支撐剛度減小而減小,而且出現(xiàn)時間會有所滯后,剛度較大的模型在某些周期出現(xiàn)了鋸齒狀壓力峰值；支撐剛度較大模型的歷時曲線中動水壓力隨時間振蕩減小,而支撐剛度較小的模型動水壓力呈現(xiàn)出明顯的先增大后減小的特征,并且歷時更長,負壓出現(xiàn)時間延遲；由于模型支撐剛度減小后動水壓力作用時間延長,所以使得整個沖擊過程的歷時增加。 通過沖擊壓力統(tǒng)計壓力歷時曲線中若干周期的壓力峰值的平均值得到了各個測點的沖擊壓力特征值,給出了沖擊壓力沿結構物底面的分布及其隨支撐剛度和相對凈空的變化規(guī)律；討論了結構物模型底面局部最大沖擊壓力隨著模型支撐剛度、相對凈空以及相對波高的變化規(guī)律。 根據結構物模型底面各測點的歷時曲線積分得到了模型所受沖擊力,研究了三個模型的沖擊力歷時曲線特征；通過與計算沖擊壓力相似的數據處理方法得到了波浪對結構物模型底面的沖擊總力峰值特征值。討論了結構物模型底面所受沖擊力隨著模型支撐剛度、相對凈空以及相對波高的變化規(guī)律。 試驗結果表明,彈性支撐結構物模型的沖擊壓力及沖擊力都隨著模型的豎向支撐剛度減小而減��；對支撐剛度較大的模型二者隨相對凈空的變化規(guī)律比較復雜,但是支撐剛度最小的模型所受沖擊壓力和沖擊力最小,且隨相對凈空的變化不明顯；二者都隨著相對波高的增大而增大。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P731.2;P75

【參考文獻】

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本文編號：1276354