三维波浪与圆端形吊箱围堰相互作用的数值模拟

为研究波浪效应下不同吃水深度的圆端形吊箱围堰受波浪力的作用,运用多层σ坐标变换模型追踪随时间变化的波浪自由表面,引入浸没边界法(IBM法)处理不规则结构物界面,建立三维数值模型。以京沪高速铁路南京长江大桥7号墩施工采用的围堰为背景,运用建立的模型分析圆端形吊箱围堰与三维波浪的相互作用。分析结果表明:所建立的三维数值模型能够很好地模拟实际工程中三维波浪与不同吃水深度的截断柱体相互作用的问题;圆端形吊箱围堰不断下放的过程中,随着吃水深度的增加,围堰所受纵向波浪力呈上升的趋势、垂向波浪力减小,当吃水深度达到某一临界值并继续增加时,围堰所受波浪力的变化幅度很小。