波浪對(duì)彈性支撐平板結(jié)構(gòu)沖擊作用的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、波浪沖擊（又說(shuō)砰擊）是波浪與結(jié)構(gòu)物之間發(fā)生的強(qiáng)烈沖擊碰撞現(xiàn)象，涉及到固體、流體和氣體三相介質(zhì)之間的復(fù)雜耦合作用。嚴(yán)重的波浪沖擊會(huì)造成結(jié)構(gòu)物局部損壞或整體坍塌。對(duì)于彈性海洋結(jié)構(gòu)物，其所受的波浪沖擊作用耦合結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)響應(yīng)，形成一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力過(guò)程。隨著水彈性力學(xué)在海岸和近海工程中的發(fā)展，迫切需要開(kāi)展系統(tǒng)深入的研究工作來(lái)深入研究波浪沖擊過(guò)程的機(jī)理、了解結(jié)構(gòu)物在波浪沖擊作用下動(dòng)力響應(yīng)的變化特性。
　　本文通過(guò)物理模型試驗(yàn)開(kāi)展了波浪作用下彈

2、性支撐平板結(jié)構(gòu)所受的沖擊荷載與動(dòng)力響應(yīng)變化特性研究。試驗(yàn)在大連理工大學(xué)的波浪水槽中進(jìn)行，試驗(yàn)中設(shè)計(jì)了三種不同支撐剛度的結(jié)構(gòu)物模型，并通過(guò)靜位移法和瞬態(tài)激勵(lì)法得到了結(jié)構(gòu)物模型的動(dòng)力特性。利用Crio-9074多通道同步采集系統(tǒng)得到了結(jié)構(gòu)物底面所受的波浪沖擊壓力和結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)加速度的同步測(cè)量數(shù)據(jù)。
　　試驗(yàn)中應(yīng)用概率理論分析了彈性支撐平板結(jié)構(gòu)底面的波浪沖擊壓力，給出了波浪沖擊壓力峰值超值概率分布曲線(xiàn)及其表達(dá)式，并分析了入射波要素和結(jié)構(gòu)

3、物動(dòng)力特性與超值分布曲線(xiàn)特征參數(shù)的變化關(guān)系。
　　通過(guò)對(duì)平板結(jié)構(gòu)所受的波浪沖擊力與振動(dòng)加速度的同步分析，給出了波浪沖擊過(guò)程與平板結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的同步變化特性，分析了波浪沖擊力與振動(dòng)加速度同步歷時(shí)曲線(xiàn)的四個(gè)特征階段，即:波浪沖擊階段、動(dòng)水作用階段、流體脫落階段和自由振動(dòng)階段;討論了彈性支撐剛度、入射波高、波浪周期和相對(duì)凈空對(duì)沖擊作用歷時(shí)的影響規(guī)律。
　　基于波浪沖擊荷載的統(tǒng)計(jì)分析與頻譜分析結(jié)果，給出了波浪沖擊壓力峰值沿平板結(jié)構(gòu)底

4、面的分布規(guī)律;分析了支撐剛度和入射波波要素以及相對(duì)凈空對(duì)波浪沖擊壓力（沖擊力）峰值的影響規(guī)律;討論了支撐剛度對(duì)波浪沖擊荷載幅值譜的影響;得到了結(jié)構(gòu)物所受波浪沖擊荷載隨支撐剛度增大而增大的結(jié)論。
　　應(yīng)用頻域積分方法由加速度歷時(shí)曲線(xiàn)得到了平板結(jié)構(gòu)振動(dòng)速度和位移的歷時(shí)曲線(xiàn)，并對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了頻譜分析。分析了平板結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響因素;討論了支撐剛度與結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)幅值譜的關(guān)系;得到了結(jié)構(gòu)物振動(dòng)加速度隨支撐剛度增大而增大，振動(dòng)速度和位