Page 33 - 《振动工程学报》2026年第2期
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第 2 期 蒋冬启，等：基于 CFD-FEA 联合仿真的波浪荷载作用下离散浮箱式浮桥动力响应研究 349
规则波 不规则波(JONSWAP谱)
5 1.5
1.0
3
0.5
位移 / m −1 位移 / m −0.5 0
1
−3 −1.0
−5 −1.5
0 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50
时间 / s 时间 / s
(a) 横向位移 (b) 竖向位移
(a) Lateral displacement (b) Vertical displacement
图 12 规则波和不规则波作用下浮桥位移响应对比时程
Fig. 12 Comparison of the displacement time-history responses of the floating bridge under regular and irregular wave actions
3.3 几何曲率影响性分析 波浪方向 Y
除锚泊系统外，几何线型对离散浮箱式浮桥结 480 Z X
80 O 波浪方向
构在波浪荷载作用下的动力响应也会产生明显影 R=∞ Y
1 2 3 4 5
响。本文选取 5 种曲率的单向浮桥和 2 种曲率的双 R=1000 m 480 80 O Z X
向浮桥开展数值分析，几何线型示意如图 13 所示。 双向R=600 m
R=800 m
对于单向浮桥，从上到下依次为直桥和曲率半径为 1 2 3 4 5
1000、 800、 600 和 400 m 的 曲 线 桥 ， 如 图 13(a) 所 示 ； R=600 m
双向R=400 m
双向浮桥包括曲率半径为 600 和 400 m 的曲线桥，如 R=400 m
图 13(b) 所示。图 14 为 7 座浮桥算例在不同周期波 (a) 单向浮桥 (b) 双向浮桥
(a) Single-curve floating bridges (b) Double-curve floating bridges
浪荷载作用下的位移和内力响应对比情况，图例中
图 13 不同曲率浮桥示意图（单位：m）
不同颜色曲线从左往右分别表示：无系泊直线型浮
Fig. 13 Schematic diagram of floating bridges with different
桥、有系泊直线型浮桥、曲率半径为 400 m 的单向浮
curvatures（Unit: m）
桥、曲率半径为 400 m 的双向浮桥、曲率半径为 600 m
的单向浮桥、曲率半径为 600 m 的双向浮桥、曲率半 移抑制效果更为明显，峰值响应相较于直线型浮桥
径为 800 m 的单向浮桥和曲率半径为 1000 m 的单向 大幅降低；对于竖向位移响应，曲率半径变化的影响
浮桥。整体而言，增加曲率半径可以降低浮桥的横 相对较小。相较于无系泊直线型浮桥，设置锚链可
向动力响应；长周期波浪作用下曲线浮桥的横向位 以一定程度减小位移和横向弯矩响应，但横向位移
无系泊 有系泊 400 400-D 600 600-D 800 1000
0.6 0.20 20
0.5 0.15
0.10 15
0.4
位移 / m 0.3 位移 / m 0.05 弯矩 / (MN·m) 10
0.2
0.1 5
0 0 0
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
浮箱编号 浮箱编号 浮箱编号
(a) 波周期2.53 s
(a) Wave period of 2.53 s
0.5 1.2 70
0.8 60
0.4
0.4 50
位移 / m 0.3 位移 / m 0.1 弯矩 / (MN·m) 40
30
0.2
0.1 20
10
0 0 0
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
浮箱编号 浮箱编号 浮箱编号
(b) 波周期5.7 s
(b) Wave period of 5.7 s
·
位移 位移
弯矩
浮箱编号 浮箱编号 浮箱编号
波周期
·
位移
弯矩
浮箱编号 浮箱编号 浮箱编号
波周期
·
位移 位移
弯矩
浮箱编号 浮箱编号 浮箱编号
波周期
