[发明专利]一种跨海桥梁基础所受波浪力的计算方法

摘要

本发明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。

主权项

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；所述桩基(1)为群桩形式；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f_d和惯性分力f_i两部分组成，具体如下：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，f_d为桥墩(3)单位长度所受波浪力的速度分力，f_i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，C_m为惯性力系数，C_d为速度力系数，t为时间变量；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{[Φ_I(x,y,z)+Φ_S(x,y,z)]e^‑iωt}其中，q(x,y,z)为所述三维直角坐标系中任一点的坐标，Φ(x,y,z,t)为所述点q(x,y,z)的速度势，Re{}表示取复数表达式的实部，Φ_I(x,y,z)为所述点q(x,y,z)的入射波复速度势，Φ_S(x,y,z)为所述点q(x,y,z)的绕射波复速度势，ω为所述点q(x,y,z)的入射波的角频率，i是复数虚部符号，t为时间变量，e为自然常数。