【技术实现步骤摘要】
动水压力作用下多柱式结构附加质量系数的确定方法
本专利技术涉及海洋结构物动水压力分析，特别涉及一种动水压力作用下多柱式结构附加质量系数的确定方法。
技术介绍
水中结构的抗震分析不同于陆地结构抗震分析，其在地震载荷作用下受力更为复杂。尤其是，水中结构物在地震作用下产生流体和结构的相互作用的问题。地震载荷引起结构物的振动，结构物周围的流体在地基和结构运动的带动下产生振动，从而形成了复杂的相互作用问题。对于固定在水中的大尺度结构物而言，主要存在两类问题：辐射问题和绕射问题。辐射问题是指结构物在流体中运动产生的辐射运动载荷；绕射问题是指结构物存在引起的流场运动形式的改变，产生的绕射载荷。这两类运动都会在结构物表面产生附加力称为动水压力。很多学者研究水中固定式直立规则结构物的动水压力解析解，例如圆柱，椭圆柱结构在地震载荷作用下的解析解。然后对于形状不规则的水中固定式直立结构物，其动水压力求解相当复杂，目前主要应用有限元方法求解作用在结构物上的动水压力。动水压力对结构的作用方式广泛采用附加质量法，将动水压力以附加质量或者荷载的形...
【技术保护点】
1.一种动水压力作用下多柱式结构附加质量系数的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，确定待分析的多柱式结构(1)的尺寸和形状，以及多柱式结构(1)拟近似的n个单柱式结构尺寸；/n步骤2，基于计算流体动力学数值分析方法，分别建立多柱式结构(1)计算流体动力模型和拟近似的n个单柱式结构计算流体动力模型，计算多柱式结构(1)在地震载荷作用下的动水压力F(t)和拟近似的n个单柱式结构在地震载荷作用下的动水压力F
【技术特征摘要】
1.一种动水压力作用下多柱式结构附加质量系数的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定待分析的多柱式结构(1)的尺寸和形状，以及多柱式结构(1)拟近似的n个单柱式结构尺寸；
步骤2，基于计算流体动力学数值分析方法，分别建立多柱式结构(1)计算流体动力模型和拟近似的n个单柱式结构计算流体动力模型，计算多柱式结构(1)在地震载荷作用下的动水压力F(t)和拟近似的n个单柱式结构在地震载荷作用下的动水压力Fi′(t)，i＝1,2,…,n，根据计算结果选取多柱式结构(1)的唯一近似单柱式结构(2)尺寸；
步骤3，基于唯一近似单柱式结构(2)的动水压力中的惯性力成分表达式，给出多柱式结构(1)的动水压力中的惯性力成分表达式；
步骤4，结合出多柱式结构(1)的动水压力中的惯性力成分表达式，对多柱式结构(1)的动水压力F(t)进行拟合，求得单位高度多柱式结构(1)的附加质量系数和动水压力中的惯性力成分引起的多柱式结构(1)的附加质量；
步骤5，验证步骤4求得的单位高度多柱式结构(1)的附加质量系数的可靠性。
2.根据权利要求1所述的一种动水压力作用下多柱式结构附加质量系数的确定方法，其特征在于，步骤1中，所述的n个单柱式结构尺寸的确定方法为：根据多柱式结构(1)的外径，取多柱式结构(1)外径60％～150％范围内的任意n个数值，分别作为拟近似的n个单柱式结构的直径。
3.根据权利要求1所述的一种动水压力作用下多柱式结构附加质量系数的确定方法，其特征在于，步骤2中，所述的多柱式结构(1)的唯一近似单柱式结构(2)尺寸选取方法为：根据计算结果统计多柱式结构(1)在地震载荷作用下的动水压力F(t)和拟近似的n个单柱式结构在地震载荷作用下的动水压力Fi′(t)的统计值，并将拟近似的n个单柱式结构在地震载荷作用下的动水压力Fi′(t)的统计值与多柱式结构(1)在地震载荷作用下的动水压力F(t)的统计值进行对比，选取Fi′(t)的统计值与F(t)的统计值相差最少的单柱式结构计算流体动力模型所对应的单柱式结构尺寸，作为多柱式结构(1)的唯一近似单柱式结构(2)尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种动水压力作用下多柱式结构附加质量系数的确定方法，其特征在于，步骤3进一步包括：
基于MacCamy-Fuchs的绕射理论，唯一近似单柱式结构(2)的动水压力中的惯性力成分表达...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志娟，李焱，曲晓奇，赵治民，唐友刚，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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