96 / 2025-04-15 21:57:42

地震与波浪作用下考虑SSI效应的导管架式平台抗震分析

结构抗震,导管架式平台,土-结构相互作用,地震响应分析

针对现有导管架式海洋平台抗震性能评估的不足，本研究以实际工程尺寸的导管架式平台为研究对象，通过数值模拟系统分析土-结构相互作用（Soil-structure interaction, SSI）和波浪荷载对导管架式海洋平台地震响应的影响。本研究构建了土-导管架式海洋平台相互作用系统的有限元模型，设计多组对比工况，重点考察SSI效应、输入地震波和波浪特性对平台抗震性能的影响。在该模型中使用等效线性方法处理了土体非线性问题，本研究结合Morison方程计算波浪荷载，并验证了施加波浪荷载方法的有效性。研究结果表明，地震与波浪荷载联合作用下，地震荷载对导管架式海洋平台的动力响应具有显著的主导作用，波浪荷载对结构响应的影响相对较小，波高和波长的变化会改变结构的加速度地震响应;考虑SSI效应时导管架式平台顶层加速度衰减较快，土体对结构的动力响应起到减震效果，但SSI效应增大了地震作用下导管架式海洋平台的层间位移角。本研究揭示了波浪与地震联合作用下SSI效应对平台抗震性能的影响机制，为导管架式海洋平台的抗震设计提供参考。