船行波激励下施工栈桥动力响应及控制研究

在船行波的激励下，施工栈桥会产生较大的位移和加速度响应，影响施工作业、造成过往人员恐慌，甚至造成栈桥过大变形，埋下安全隐患。针对这一问题，以郑万高铁某特大桥的施工栈桥为依托，基于线性波理论简化船行波荷载计算，通过附加质量法考虑水体对结构频率的影响，采用附加阻尼考虑水体对钢管桩振动的抑制作用，分别考虑中小型客船与大型驳船，通过谐响应分析法计算两类船行波下钢管桩的动力响应规律。结果表明，水体对栈桥钢管桩频率的影响较大，而水体外阻尼对钢管桩动力响应的抑制作用可忽略；中小型客船引发栈桥过大位移的机理为共振反应，而大型驳船导致栈桥过大位移的原因在于船行波荷载较大；建议中小型客船限速为15 km/h,以防止共振；大型驳船限速10 km/h,以减小波浪荷载大小，保证施工栈桥的安全。     

不规则波作用下浮式平台对浮式栈桥运动响应特性的影响

浮式平台-浮式栈桥系统具有运输拼组快速，受海底地形环境影响小等优点，在陆-海间大规模人员、物资和装备输送中发挥重要作用。为探究浮式平台-浮式栈桥系统在波浪中的运动响应特性，基于势流理论建立了浮式平台-浮式栈桥多浮体系统的数值模型，计算了该系统的运动响应，并与水池试验的测量结果进行了对比验证。结果表明所建立的数值模型能够较为准确地反映该多浮体系统在不规则波中的运动响应特性。在此基础上，进一步研究了不同波浪谱峰频率、浪向角和桥节相对平台位置下平台对浮式栈桥运动响应的影响。分析发现：高频波浪下平台对栈桥运动的屏蔽效果较低频波浪下更优，运动响应可减少约40%~50%；迎浪状态下平台对栈桥运动的屏蔽效果优于斜浪状态；当波浪入射方向相对稳定且浪向角小于20°时，相较于将栈桥布置于近浪侧和中部的情况，平台对远浪侧栈桥运动的屏蔽效应更显著。