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结构动力响应急动度计算的径向基函数逼近方法

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结构动力响应急动度计算的径向基函数逼近方法

中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大...

作者：李岩汀徐绩青重庆交通大学河海学院重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心水利水运工程教育部重点实验室

急动度在工程实践中具有重要的意义。将径向基函数逼近与配点法相结合,提出了一种能够有效求解动力响应的数值计算方法。该方法使用径向基函数插值来逼近真实的运动规律,不存在理论上的基本假设,能够用于急动度和急动度方程的计算,弥补... 详细信息

急动度在工程实践中具有重要的意义。将径向基函数逼近与配点法相结合,提出了一种能够有效求解动力响应的数值计算方法。该方法使用径向基函数插值来逼近真实的运动规律,不存在理论上的基本假设,能够用于急动度和急动度方程的计算,弥补了传统的数值方法无法计算急动度的不足。并针对微分方程的特点,提出了改进的多变量联合插值函数。算例表明,该方法具有计算过程简单,适用性好,同时对急动度方程也能有效求解。

关键词：急动度径向基函数结构动力响应急动度方程

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基于径向基函数插值的结构动力响应求解方法

基于径向基函数插值的结构动力响应求解方法

第十五届现代数学和力学学术会议

作者：徐绩青李岩汀重庆交通大学河海学院重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心水利水运工程教育部重点实验室

将径向基函数逼近的思想与加权余量配点法相结合,构造了一种求解动力响应的数值方法。针对动力平衡方程,提出了改进的多变量联合插值的径向基函数表达式,并给出相应的算法步骤。在理论上没有对时间间隔内的加速度变化规律和荷载变化规...

将径向基函数逼近的思想与加权余量配点法相结合,构造了一种求解动力响应的数值方法。针对动力平衡方程,提出了改进的多变量联合插值的径向基函数表达式,并给出相应的算法步骤。在理论上没有对时间间隔内的加速度变化规律和荷载变化规律进行假设,能够有效求解结构的急动度。实际算例表明,该方法求解过程简单,计算精度高。所生成的系数矩阵具有带状稀疏性,适合用于大型结构动力响应的求解。

关键词：

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强非线性梁求解的径向基函数方法

重庆交通大学学报（自然科学版） 2018年第12期37卷 55-60页

作者：祖福兴徐绩青李岩汀重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心重庆400074 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074

针对强非线性梁提出了一种径向基函数逼近思想结合加权余量配点的求解方法;为减小数值震荡,针对不同问题的边值条件,提出了对应的径向基函数插值表达式,且采用适当的紧支撑正定径向基函数,可获得较好的求解效果。实际算例表明:方法计算... 详细信息

针对强非线性梁提出了一种径向基函数逼近思想结合加权余量配点的求解方法;为减小数值震荡,针对不同问题的边值条件,提出了对应的径向基函数插值表达式,且采用适当的紧支撑正定径向基函数,可获得较好的求解效果。实际算例表明:方法计算精度高,可以达到修正小波伽辽金法、保辛-保能的数值积分法的计算效果;由于配点法相比积分法的计算过程更为简单,方法为强非线性梁的求解提出了一种新途径。

关键词：港口航道工程强非线性梁大挠度弯曲无网格法

港珠澳大桥西人工岛桥结合段波浪演变数值模拟

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海洋工程 2022年第4期40卷 18-25页

作者：李岩汀刘清君闫禹王登婷琚烈红天津大学建筑工程学院天津300350 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029 港珠澳大桥管理局广东珠海519060 广东港珠澳大桥材料腐蚀与工程安全国家野外科学观测研究站广东珠海519060

近年来海洋极端天气频发,港珠澳大桥西人工岛地处外海,与其相连接的桥梁非通航跨的桥面高程较低,容易受到海浪侵袭,威胁到岛桥功能的正常发挥和结构自身安全。针对西人工岛桥结合部周围的复杂地形条件,采用OpenFOAM®开源程序,分别对S、... 详细信息

近年来海洋极端天气频发,港珠澳大桥西人工岛地处外海,与其相连接的桥梁非通航跨的桥面高程较低,容易受到海浪侵袭,威胁到岛桥功能的正常发挥和结构自身安全。针对西人工岛桥结合部周围的复杂地形条件,采用OpenFOAM®开源程序,分别对S、SSW和SW三个方向的极端波浪进行了数值模拟。通过数值计算结果与物理模型试验测量值的比较验证了的模型的准确性。分析了不同方向入射波的波高和沿岛体斜坡爬高的变化规律。随着波浪入射角的增大,人工岛南侧斜坡的波浪爬高呈逐渐减小,但在岛体西端靠近桥梁的位置处,波浪爬高逐渐增大;同时也反映了越浪和桥面上水风险的大小。研究旨在为实际工程的管理和设计提供参考。

关键词：港珠澳大桥西人工岛岛桥结合部波浪爬高越浪

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破碎波作用下岛礁地形上流速特性研究

破碎波作用下岛礁地形上流速特性研究

作者：刘清君王登婷李岩汀孙天霆黄哲南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室

采用声学多普勒流速仪,对破碎波作用下岛礁地形上的沿程流速进行测量。分析了时间平均流速、极值流速的沿程和沿垂向变化规律。研究表明:在礁前斜坡段,时间平均流速为离岸方向,以平衡波谷以上水体的向岸净输移;离岸方向和向岸方向的极... 详细信息

采用声学多普勒流速仪,对破碎波作用下岛礁地形上的沿程流速进行测量。分析了时间平均流速、极值流速的沿程和沿垂向变化规律。研究表明:在礁前斜坡段,时间平均流速为离岸方向,以平衡波谷以上水体的向岸净输移;离岸方向和向岸方向的极值流速沿水深均存在衰减现象。在礁缘处,受地形影响,时间平均流速在近底0.8倍水深以下的范围内,由离岸方向转为向岸方向;极值流速在礁缘处达到沿程最大,离岸方向和向岸方向的极值流速沿垂向分布略有差别,离岸方向极值流速沿水深逐渐减小,向岸方向极值流速沿水深先增大后减小。在破碎区,受波浪破碎的影响,时间平均流速沿垂向分布较为杂乱,无明显规律,但极值流速沿垂向分布趋于均匀。在破后稳定区,时间平均流速沿垂向分布较为均匀,除仅在近底附近存在离岸流速外,其他水深处均为向岸流速;极值流速沿水深分布较为均匀,且向岸极值流速大于离岸极值流速。本研究成果可为数值模拟计算以及珊瑚砂冲淤分析提供参考。

关键词：破碎波岛礁地形时间平均流速极值流速

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港珠澳大桥岛桥结合跨箱梁波浪力试验研究

海洋工程 2022年第4期40卷 11-17页

作者：刘清君李岩汀李国红王登婷琚烈红南京水利科学研究院江苏南京210029 天津大学建筑工程学院天津300350 港珠澳大桥管理局广东珠海519060 广东港珠澳大桥材料腐蚀与工程安全国家野外科学观测研究站广东珠海519060

通过三维物理模型系列试验,对港珠澳大桥工程西人工岛、岛桥结合跨进行模拟。试验测量了不同波浪入射角度、波高、波周期以及梁底净高等影响因子下的岛桥结合跨箱梁所受的浮托力和水平力,分析了受力随波陡、相对梁底作用高度以及波浪入... 详细信息

通过三维物理模型系列试验,对港珠澳大桥工程西人工岛、岛桥结合跨进行模拟。试验测量了不同波浪入射角度、波高、波周期以及梁底净高等影响因子下的岛桥结合跨箱梁所受的浮托力和水平力,分析了受力随波陡、相对梁底作用高度以及波浪入射角度的变化规律。研究表明,在一定条件下箱梁浮托力和水平力,随波陡的增大而减小,随梁底相对作用高度的增加而增大,波浪入射方向的影响主要表现为与箱梁沿波浪传播方向的有效长度相关。由于岛桥结合跨的特殊性,改进的Douglass公式并不适用于岛桥结合跨箱梁受力的计算。通过主要影响因子的量纲分析,建立针对岛桥结合跨箱梁浮托力和水平力的计算公式。研究成果可为今后同类工程以及数值模拟提供借鉴与参考。

关键词：港珠澳大桥岛桥结合跨浮托力水平力

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风暴潮-波浪动态耦合三维漫滩试验研究

风暴潮-波浪动态耦合三维漫滩试验研究

作者：孙天霆潘军宁李岩汀黄晶鑫王登婷南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室

随着我国沿海地区的发展,天然沙滩防护以及人工沙滩建设日渐增多,对沙滩漫滩现象进行研究具有非常重要的现实意义。以往的研究只针对单一动力因素,沙滩在风暴潮-波浪耦合作用下的漫滩结果难以预测。针对这一问题,采用2017年"天鸽"台风... 详细信息

随着我国沿海地区的发展,天然沙滩防护以及人工沙滩建设日渐增多,对沙滩漫滩现象进行研究具有非常重要的现实意义。以往的研究只针对单一动力因素,沙滩在风暴潮-波浪耦合作用下的漫滩结果难以预测。针对这一问题,采用2017年"天鸽"台风在深圳小梅沙海域引起风暴潮潮位及波浪过程,在三维港池实验室中开展了风暴潮、波浪动态耦合三维漫滩试验研究,模拟波浪漫滩传播过程,探究实验室沙滩糙率、陆域建筑物、道路等对漫滩过程的影响。试验结果表明,采用混凝土底床进行漫滩试验研究的试验结果会偏于保守,同时建筑物和道路的分布对沿岸陆域上由漫滩产生的水体分布有较明显影响。该研究成果可为相关沙滩工程设计以及陆域建筑物和道路布局提供科学参考依据。

关键词：风暴潮-波浪耦合漫滩试验滩面糙率物理模型试验

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结构动力响应中急动度的计算

应用数学和力学 2017年第8期38卷 922-931页

作者：李岩汀徐绩青许锡宾蒲彦茹重庆交通大学河海学院重庆400074 国家内河航道整治工程技术研究中心(重庆交通大学) 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074

急动度(jerk)在工程实践中具有重要的意义.将径向基函数逼近与配点法相结合,发展了一种能够有效求解动力响应的数值算法.该方法使用径向基函数插值来逼近真实的运动规律,能够用于急动度和急动度(三阶)方程的计算,弥补了传统的数值方法... 详细信息

急动度(jerk)在工程实践中具有重要的意义.将径向基函数逼近与配点法相结合,发展了一种能够有效求解动力响应的数值算法.该方法使用径向基函数插值来逼近真实的运动规律,能够用于急动度和急动度(三阶)方程的计算,弥补了传统的数值方法无法计算急动度的不足.并针对微分方程的特点,提出了改进的多变量联合插值函数,同时添加与微分方程同阶的初值条件,可显著减小数值震荡.算例表明,该方法具有计算过程简单、精度高的特点,同时对急动度方程也有很好的适用性.

关键词：急动度径向基函数结构动力响应初值问题急动度方程

框架-多孔介质浮式防波堤长波消波性能试验研究

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框架-多孔介质浮式防波堤长波消波性能试验研究

第十九届中国海洋（岸）工程学术讨论会

作者：李岩汀徐绩青杨成渝王登婷天津大学建筑工程学院南京水利科学研究院重庆交通大学河海学院

提出一种框架-多孔材料的浮式防波堤。通过二维物理模型试验,研究了该种结构形式的防波堤对不同周期和波高波浪的消波性能,以及不同层数多孔材料的布置方案对防波堤消波性能的影响。给出各种工况下波浪透射系数与波陡的拟合关系式,给出... 详细信息

提出一种框架-多孔材料的浮式防波堤。通过二维物理模型试验,研究了该种结构形式的防波堤对不同周期和波高波浪的消波性能,以及不同层数多孔材料的布置方案对防波堤消波性能的影响。给出各种工况下波浪透射系数与波陡的拟合关系式,给出不同周期下多孔材料的布置方案建议,可为工程实践提供参考。

关键词：框架-多孔材料浮式防波堤长周期波波浪透射系数试验研究