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墩柱结构及其海床土体在波浪作用下的动态响应

墩柱结构是一种常见的港口工程建筑物,正确求解作用在墩身的波浪荷载及研究其墩周围土体的稳定是确保结构稳定的重要前提条件。对于圆形墩柱,根据其直径D与波长L的比值可分为小直径墩桩、大直径墩柱,并采用不同的波浪力计算理论计算其波浪力:对于小圆形墩柱(圆形直径D与波长L的比值D/L≤0.2),可忽略墩的存在对波动场的影响,采用小振幅波理论,一般按Morison公式计算。但当H/d≤0.2和a/L<0.2或是H/d>0.2和a/L<0.35的情况,用小振幅波理论算出的水质点水平速度明显偏小,因此应对按Morison公式算出的P_(D·max)和P_(D·max)值分别乘以修正系数α和β;对于0.04≤d/L≤0.2的情况,应对按Morison公式算出的P_(I·max)、M_(I·max)值分别乘以修正系数γ_p、γ_m。对于大圆形墩柱(圆形直径D与波长L的比值D/L>0.2),波浪向前推进遇到墩柱后,在柱面将产生一个向外散射的波,入射波  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

《清华大学学报(自然科学版)网络.预览》2009年12期
清华大学学报(自然科学版)网络.预览

波浪作用下防波堤周围海床的动力响应

沉箱式防波堤是港口海岸工程中被广泛采用的一种建筑物。事例分析表明,沉箱式防波堤发生破坏的主要原因是基础失稳,而非作用于防波堤的波浪荷载超过设计标准[1]。因此,研究波浪作用下防波堤周围海床的动力响应规律具有重要的意义。通常认为,基于孔隙流体和土骨架可压缩等假设的Biot固结理论可作为研究海床动力响应的理论基础[2]。然而,已开展的研究大多只关注海床在行进波作用下的动力响应,考虑建筑物影响的研究相对较少[3-5]。建筑物的存在一方面影响其周围的波浪场,改变作用在其附近海床表面上的波压荷载;另一方面建筑物的自重等作用于下方海床,并在建筑物底部形成不透水边界。显然,建筑物周围海床的动力响应无法从行进波作用下的海床响应规律进行推论。别社安等人的实验研究也证实了这一观点[6]。本文基于二维Biot动力固结理论,用无网格Galerkin方法(EFG)离散空间域,用Newmark格式离散时间项,在时域内求解动力方程。经过立波作用下海床动力响应...  (本文共4页) 阅读全文>>

《水道港口》2017年04期
水道港口

以色列Ashdod港水文波浪特性及防波堤临时防护研究

1以色列Ashdod港项目概况以色列阿什杜德港扩建工程位于地中海东岸,是以色列的第二大深水港口。该项目包括:防波堤工程、码头工程、航道疏浚、陆域吹填和地基处理等。防波堤工程包括:长度600 m的抛石斜坡式离岸主防波堤,水深-20~-25 m;长度1 480 m的斜坡式LEE防波堤,水深0~-17 m。码头工程包括:18个沉箱及钢管桩结构组成的Q28码头,泊位长度434 m,港池浚深-17.5 m;H+AZ组合板桩结构的Q27集装箱码头,泊位长度800 m,港池浚深-17.5 m等。2水文波浪特性(1)风况。施工区域暴风不常见,最大风速16~24 ms,80%时间风速低于8 ms,只有1%超过10 ms。根据现场风暴统计,大浪期间风速一般在20 ms左右。图1有效波高及周期分布玫瑰图Fig.1 Significant wave height and wave period rose(2)潮汐特征值。大潮高潮位:0.38m,...  (本文共4页) 阅读全文>>

《水运工程》2017年07期
水运工程

波浪作用下水质点示踪的简易方法研究

已有研究表明,波浪对物体进行冲击时,产生最大伤害的冲击力不是代表波浪前进速度的波形速度,而是波浪内部水质点的速度[1-3]。然而由于波浪作用下水质点的往复性运动,直接对水质点轨迹的观测较为困难,导致了人们难以对波浪作用下水质点运动特性[4-6]进行直观性的理解,也难以对经典波浪理论知识[7]开展必要的考证工作。水质点示踪是指利用人为制造的示踪剂来替代水质点,将水质点的运动轨迹展示出来并用摄像机等仪器拍摄记录。水质点示踪不仅是探讨水质点运动特性的关键,而且可应用于相关波浪理论课程的教学演示。目前对水质点运动轨迹的示踪手段多采用PIV流速测量系统,虽然PIV流速测量系统具有较高的精确度,但PIV整套设备过于昂贵,且拍摄结果不直观,后期处理步骤繁杂,不能直接展示运动轨迹[8]。另一种较为常用的示踪方法是直接利用密度与水接近的固体浮子作示踪剂,但局限于现阶段的工艺技术,试验过程中水温要受气温或水泵等影响而变化,水密度也相应发生变化,固体...  (本文共5页) 阅读全文>>

《水利与建筑工程学报》2017年04期
水利与建筑工程学报

斜拉桥单塔结构在波浪作用下的数值模拟与试验研究

近年来,斜拉桥结构形式被广泛的应用于跨海大桥。在斜拉桥的结构体系中,桥塔是主要的竖向承重构件,桥塔结构的强度及承载能力对整桥的安全性及稳定性有重大的影响[1]。对于跨海斜拉桥的主塔结构而言,其基础部分受到的荷载情况比较复杂,例如波浪与水流作用、地震作用以及风载,其中,波浪荷载作为一种永久的主要动荷载,在跨海斜拉桥的设计中引起了人们极大的重视[2]。在波浪作用下,结构波浪力的计算仍广泛采用Morison方程[3],但Morison方程的适用对象为单桩小尺寸结构,对于跨海大桥复杂的群桩、承台基础而言,则需要在Morison方程的基础上做进一步研究。Bushnell、Chakrabart、王爱群等人试验研究了多桩波浪力及桩之间的相互干扰[4];兰雅梅等[5]数值模拟和试验研究了承台和群桩的水动力特性;姚文伟[6]对群桩结构的波浪力进行了数值模拟。本文采用CFD方法,用FLUENT软件进行波浪力的数值模拟,采用有限元计算软件ANSYS进...  (本文共8页) 阅读全文>>

《水文工作通讯》1957年05期
水文工作通讯

怎样在大型水庫進行波浪观測工作

.在水库巡行波浪观测工作的目的是为了研究水库波浪特点,遴行波浪很报,确定波浪对岸边淘刷所弓I起的般重坍塌作用。以便应用这些视律李解决在波浪作用下对于瘴岸的再造作用以及水工建筑物的岸坡防护周题。豁为止.一、艰浏因案; 在水库水面上波浪尺寸的大小,依蚁着静多因案,主要的因素有夙速、夙向及夙的延植时简、波距、蓄水深度、波向,因为波距、水深和波向时常随着蓄水面债而变化。 刊没溯泊和水康主要是了解深水波的观测,即观测点水深大于士波畏,RlJ不受水深的影响(大型水库一般可采用水深12公尺处为最合迪)除以上提到的因素要观Wlj甜载外,波浪要素需观测浪高、波畏、周期、波速(观测或舒算)。 其次为了巡行其它卑题研究,例如观测波浪在水康区的镜射,折射,浅水地带破波的特性,建笋:板b波浪的爬高,以及岸撇浪触洞,浑水竟度等现象的能栽。 ,, 二、观侧时序: 为了较为全面的掌握水库波浪运动,可分为哪邮脚明时与速搜观测时·认i,词定观浏时:最城与水康气象站...  (本文共6页) 阅读全文>>