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本文基于辐射波浪理论及Morison方程推导了桥墩、承台及群桩的附加质量矩阵,分别建立了流体-桥墩-承台-群桩系统的动水压力附加质量模型和流-固耦合整体有限元分析模型,并应用ABAQUS有限元软件进行了求解,通过对比两个模型的计算结果验证了动水压力附加质量模型的适用性。 主要工作和成果如下: (1)应用有限单元法,对比分析了桥墩-承台-群桩系统的梁壳单元模型和实体单元模型得到的计算结果,验证了两种模型的一致性。进一步考虑无粘性、不可压缩流体与结构的相互作用,建立了流体-桥墩-承台-群桩系统的流-固耦合整体有限元分析模型,并对ABAQUS有限元软件中的平面无反射声学阻抗边界条件进行了验证,分析结果表明平面无反射声学阻抗边界条件能够较好的消除水体边界对结果的影响。 (2)不考虑水体可压缩性及自由表面波的影响,基于辐射波浪理论,分别建立了地震作用下圆截面桥墩及承台的附加质量矩阵;基于Morison方程建立了群桩基础在地震作用下的附加质量矩阵。由于桥墩的动水压力附加质量矩阵是非对角矩阵,不能直接在ABAQUS有限元软件中实现,本文通过用户单元子程序(UEL)二次开发的功能方便地在ABAQUS有限元软件中加以实现。 (3)对开发的用户单元子程序进行了验证,结果表明此程序具有较高的计算精度。对比分析了流体-桥墩-承台-群桩系统的附加质量模型和流-固耦合整体有限元分析模型的计算结果,研究表明附加质量模型与流-固耦合整体有限元分析模型的计算结果相差不大,能够满足精度要求。因此可以应用附加质量模型代替流-固耦合整体有限元分析模型,达到简化计算,提高计算效率的目的。