1、中文 5000 字， 3200 单词， 1.7 万英文字符 出处： Riggs H R, Robertson I N, Cheung K F, et al. Experimental simulation of tsunami hazards to buildings and bridgesC/ NSF CMMI Engineering Research and Innovation ConferenceNSF CMMI Engineering Research and Innovation Conference. 2008. 美国国家基金会 拨款 #0530759 NSF 项目名称：地震工程
2、茉莉网络试验 关于海啸对建筑物及桥梁的危害的模拟实验 H.R. Riggs, Ian N. Robertson, Kwok Fai Cheung, Geno Pawlak 马洛阿夏威夷大学 Yin Lu Young and Solomon C.S. Yim 普林斯顿大学 奥勒冈州立大学 摘要：这个项目通过试验及数字模拟来调查海岸基础结构设施在面对海啸时 的危害。本次调研尤为聚焦在海啸孔打击结构时的水位上涨、漫滩及水位下降所 带来的冲刷及液体荷载的影响。本实验的关键是获取高质量的数据以证实数字模 型和代码的正确性。此论文的目标是用文件证明这个完整的实验机构及其结果并 提供一些重要的数据。本论文将
3、提供一些相关的实验设计装置因而使后来的出版 物能够引用。 1.引入：如果结构没有足够的设计来承受海啸荷载的话，海岸基础设施的机 构，如建筑物、桥梁、高速公路和靠近海岸线并易受海啸漫滩的海港都有存在承 受巨大损失的隐患。 2004 年的印度洋大海啸就能证明上述观点。那次的毁坏很 好的被文件证明。引文 1-3清晰的展示了来自海啸所造成的冲刷集流体所造成破 坏的示例。海啸所造成的结构破坏与飓风的大浪和波涛所造成的破坏非常相似， 如数据 1-3 所展示的卡特里拉飓风。 图 1.美国 90 大桥 从 St.Louis 海湾到 Christian 关口 说明了浮力和流体荷载造 成的转位 4 图 2.发生在
4、 Grand Casino 停车建筑物， Biloxi 底部图片是上图的一个说明。 虽然海啸大量和飓风波浪的破坏机理有一些明显的不同，但是它们仍然有相 似之处且其破坏结果惊人的相似。 海啸威胁得到持续的关注， ASCE 关于水运、港口、海岸及海洋工程的海岸工程 期刊的一个专业期刊规定到： “ 关于海啸潜在的危害，这些探究对于工程设计目 标、保护建筑物及其居住其中的居民意义重大 ” 6。不幸的是，向海设施的设 计者们非常匮乏相关的经验并且在如何减少海啸荷载的问题上得到了很少的指 导，这些荷载对桥梁和建筑物是应该考虑的。此外，通过模拟软件，数字地评估 这些荷载是非常复杂的，这需要精湛的电脑流体力学
5、模型和运输沉淀物及冲刷物 模型。 图 3. St.Louis 海湾的 Boulevard 海滩中的冲刷破坏。 当前的工程被命名为“ 海啸工程性能考核的发展 .PBTE” ，其目标是建立一种方 法并证实设置专业 PBTE 安装启用的模拟工具用以分析、评估、设计、改进海岸 结构和设施，并且完善可用于海啸防御结构设计的代码。这个工程主要研究海啸 打击海岸时造成的以下物料危害： 1）水位上升和漫滩时包括流体速度和能量的 消减， 2）结构元素上的流体荷载， 3）漫滩和水位回落时的沉积物运输及冲刷。 这个项目有实验和数字两个组成部分。 正如前面提到的海啸危害的模拟需要复杂的数字模型，这些模型需要用实验 数
6、据给出令人信服的证明。这个项目的实验部分被设计用于传递数据给模型的证 实，很多先前的试验既没有很大的规模也没有针对重要的情景所需要的数据。比 如：很少有岸礁的试验数据能够获取。这个可以影响海啸孔的形成和海岸的漫滩。 因为，我们的项目包含了相当规模的实验部分，继而包含了海啸孔向岸礁传递的 过程。对于岸礁，很少有关于沉积物运输和冲刷的研究，虽然海啸运输大量的泥 沙沉积 物被众所周知，作者知道的在在海啸冲刷这个课题中所代表的的唯一被发 表的试验工作，然而，也没有收集足够的证据去发展建立一个泥沙运输模型来预 测海啸冲刷。因此，此项目的一个目标是你通过建立实验数据模型来提升人们对 海啸泥沙运输和冲刷力学的理解。 实验的执行聚焦在一下三个方面： 1）水位上涨 /漫滩及能量消减的影响， 2） 结构荷载， 3）沉积物运输和冲刷。水位上涨和漫滩首要关注的是在岸礁处的能 量消减，这对于水位上涨和漫滩是有实质性的影响的，对海岸基础设施的流速也 将被考察。
