學科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程
授予學位：工學碩士
學位授予單位：xx科技大學
學位年度： 2005年
近幾十年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會進步，我國海洋工程事業(yè)得到了迅速發(fā)展，相繼設計和建造了一些海洋工程結(jié)構(gòu)物，例如海洋平臺、近海貯罐、人工島、海底管道以及跨海橋梁等。這些不同尺度、不同型式的海洋工程結(jié)構(gòu)物，大多建造在無掩蔽的海域，經(jīng)常受到較大的波浪的作用，而海洋工程結(jié)構(gòu)物在生存狀態(tài)和作業(yè)狀態(tài)所需考慮的波浪條件是不一樣的，因此確定作用在海洋工程結(jié)構(gòu)物上的波浪力及其動力響應便成為海洋工程設計者十分關(guān)心的問題，它直接影響著海洋工程結(jié)構(gòu)物的安全可靠性。
本文首先總結(jié)了作用在結(jié)構(gòu)上的波浪力及其動力響應的計算方法，討論了各種因素(包括不同波浪理論、水動力系數(shù)的選取以及自由表面效應等)對計算結(jié)果的影響，其中著重研究了自由表面效應對結(jié)構(gòu)動力響應的影響。
其次對模擬隨機過程的諧波疊加法和線性過濾法等數(shù)值模擬技術(shù)進行了介紹，在此基礎上采用線性過濾法并利用數(shù)學軟件MATLAB 對某跨海橋梁所在處的波面以及水質(zhì)點的水平速度、加速度進行了模擬，并對模擬結(jié)果與靶譜進行了對比分析。
最后，利用大型有限元軟件ANSYS 并且引用了前面的數(shù)值模擬結(jié)果，導出了作用在該橋主墩基礎上的波浪力時程，并對該橋主墩基礎在波浪力作用下的動力響應進行了計算，計算中分別采用了考慮自由表面效應的傳統(tǒng)設計譜法和利用數(shù)值模擬技術(shù)的時程分析法。同時取某根樁基上部分節(jié)點的水平位移、速度和加速度的功率譜和均方差值為考察對象，并將兩者的計算結(jié)果進行了對比。
