一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法技术

技术编号:14120077 阅读:115 留言:0更新日期:2016-12-08 12:13
本发明专利技术公开了一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法,涉及领域,包括跨海桥梁基础包括桩基、承台和桥墩;桩基包括若干单桩,桩基一端连接海底,另一端设有承台;承台为一整体结构,且承台联结所有单桩,承台顶端设有桥墩;桥墩比承台尺寸小。跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法,包括如下步骤:计算桥墩所受波浪力;计算承台所受波浪力;计算桩基所受波浪力;计算跨海桥梁基础所受的波浪力。本发明专利技术的跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法能更简便的实现跨海桥梁基础所受整体波浪力的计算,解决了跨海桥梁工程中桥墩‑承台‑桩基跨海桥梁基础的整体波浪力无法计算的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁工程领域,具体涉及一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法
技术介绍
近年来,我国跨海桥梁建设飞速发展,东海大桥、杭州湾大桥、港珠澳大桥、平潭海峡公铁大桥等都已成为世界瞩目的超级工程。跨海桥梁也逐渐由近海向外海发展,水文环境愈加复杂,常具有深水、大浪、急流等特点,桥梁基础所受的波浪力也已成为结构设计的控制性荷载。为尽量减小基础所受的波浪力,跨海桥梁广泛采用桥墩-承台-桩基此类基础形式。但目前,桥梁设计规范中暂未涉及此类基础的整体波浪力计算,已建的跨海桥梁大都通过物理模型试验测得桥梁基础所受整体波浪力,但此方法的缺点是试验周期长,综合成本高,普遍指导意义不足。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法,此方法能更简便的实现跨海桥梁基础所受整体波浪力的计算。为达到以上目的,本专利技术采取的技术方案是:一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法,其特征在于:所述跨海桥梁基础包括桩基1、承台2和桥墩3,所述桩基1包括若干单桩11,所述桩基1一端连接海底,另一端设有承台2,所述承台2为一整体结构,且所述承台2联结所有所述单桩11,所述承台2顶端设有桥墩3,所述桥墩3尺寸比所述承台2尺寸小;分别计算桩基1、承台2和桥墩3所受波浪力;并通过模型试验法得出桩基1、承台2和桥墩3所受波浪力与跨海桥梁基础所受的波浪力之间的相位系数,并计算得到跨海桥梁基础所受的波浪力。在上述技术方案的基础上,所述桥墩3所受波浪力采用莫里森方程进行计算,所述桥墩3单位长度受到水平方向的波浪力f由速度分力fd和惯性分力fi两部分组成,具体如下: f = f i + f d = C m ρ A ∂ u ∂ t + C d 1 2 ρ D u | u | ]]>其中,f为所述桥墩3单位长度所受到的水平方向的波浪力,fd为桥墩3单位长度所受波浪力的速度分力,fi为桥墩3单位长度所受波浪力的惯性分力,D为桥墩3直径,ρ为海水密度,A为桥墩3的断面积,u为波浪水质点轨道运动的水平速度,Cm为惯性力系数,Cd为速度力系数,t为时间变量。在上述技术方案的基础上,所述承台2所受波浪力计算采用三维源汇分布法,在所述承台2入水处建立三维直角坐标系,基于线性绕射理论,扰动后所述三维直角坐标系中任一点q(x,y,z)的速度势为Φ(x,y,z,t),具体如下:Φ(x,y,z,t)=Re{[ΦI(x,y,z)+ΦS(x,y,z)]e-iωt本文档来自技高网...
一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法

【技术保护点】
一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法,其特征在于:所述跨海桥梁基础包括桩基(1)、承台(2)和桥墩(3),所述桩基(1)包括若干单桩(11),所述桩基(1)一端连接海底,另一端设有承台(2),所述承台(2)为一整体结构,且所述承台(2)联结所有所述单桩(11),所述承台(2)顶端设有桥墩(3),所述桥墩(3)尺寸比所述承台(2)尺寸小;分别计算桩基(1)、承台(2)和桥墩(3)所受波浪力;并通过模型试验法得出桩基(1)、承台(2)和桥墩(3)所受波浪力与跨海桥梁基础所受的波浪力之间的相位系数,并计算得到跨海桥梁基础所受的波浪力。

【技术特征摘要】
1.一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法,其特征在于:所述跨海桥梁基础包括桩基(1)、承台(2)和桥墩(3),所述桩基(1)包括若干单桩(11),所述桩基(1)一端连接海底,另一端设有承台(2),所述承台(2)为一整体结构,且所述承台(2)联结所有所述单桩(11),所述承台(2)顶端设有桥墩(3),所述桥墩(3)尺寸比所述承台(2)尺寸小;分别计算桩基(1)、承台(2)和桥墩(3)所受波浪力;并通过模型试验法得出桩基(1)、承台(2)和桥墩(3)所受波浪力与跨海桥梁基础所受的波浪力之间的相位系数,并计算得到跨海桥梁基础所受的波浪力。2.如权利要求1所述的跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法,其特征在于:所述桥墩(3)所受波浪力采用莫里森方程进行计算,所述桥墩(3)单位长度受到水平方向的波浪力f由速度分力fd和惯性分力fi两部分组成,具体如下: f = f i + f d = C m ρ A ...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡勇张胡陈述刘清君杨进先刘燃梅大鹏王登婷
申请(专利权)人:中铁大桥勘测设计院集团有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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