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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>>

《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>>

中国海洋大学
中国海洋大学

波浪输运过程对海温异常的影响

波浪是海洋微小尺度运动的典型过程,也是海-气界面上的一种重要运动形式。由于波浪的持续性,它会对上层海洋产生难以置信的影响。波浪过程主要包括波-流相互作用、波浪破碎、近岸波的反射和绕射、波浪诱导的水体输运及波浪的搅拌混合作用等。本文主要研究了波浪诱导的大尺度水体输运与赤道东太平洋海表面温度异常的关系和波浪输运通量剩余量对上层海洋影响的数值研究,分别采用了数据分析和数值实验的研究方法,并且使用了多种数据统计手段,主要包括EOF分解、带通滤波、相关分析、误差分析、傅立叶变换等。南、北西风带海域的平均波向为西向,热带海域为东向,南太平洋东岸的波向全年保持西南-东北方向,并以涌浪占优,波浪输运方向与平均波向一致。波浪输运量的东-西分量主要呈带状分布,输运量在西风带海域最大,最大值出现在南印度洋,中低纬度海区的输运量相对较小。波浪输运南-北分量主要表现为北向输运的特征,南半球为向赤道输运,北半球为离赤道输运,并且在南半球的大洋东边界有明显的...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

潮流和波浪联合输沙的理论研究及其数学模型

本文针对潮流和波浪联合输沙的机理进行了一些理论研究,并在此基础上建立了一套模拟潮流波浪联合输沙的数学模型,可直接应用于工程实际。文中根据近岸带和河口区潮流、波浪、湍流三者各自物理尺度的不同,从流体力学Navier-Stokes方程和质量传输方程出发,利用Reynolds分解的方法,导出了潮流波浪联合作用下的流场方程和泥沙扩散方程,并化简得到了波浪作用下的浅水环流方程;潮流流速和潮位变化影响下的浅水波方程。文中应用目前较流行的K-ε湍流模式方程来确定动力粘滞系数和泥沙扩散系数。以此来反映湍流的作用。为了更能接近实际,大范围地进行计算潮流和波浪的联合作用。本文又从射线理论出发,首次完整地建立了潮流流速和潮位变化影响下的波向线及其散开因子方程,求出了流速与湖位变化作用下的波浪各要素,使潮流波浪联合输沙计算得以顺利进行。在求解泥沙输移方程时,本文通过引入泥沙扬动条件。根据近底水流中湍流脉动的随机特性,利用概率统计的方法确定泥沙的起悬与沉...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

《水道港口》2014年02期
水道港口

大连港太平湾港区波浪物理模型研究

大连港太平湾港区位于长咀子和仙人岛岬角之间的太平角附近,地理位置约为121.8°E,39.95°N(图1)。规划港区依陆地岸线布置,面临的开敞海域为SW~W~N向,港区对外海来浪无岛屿等天然地形掩护,需对影响该港区建设的波浪动力条件进行研究。起步工程建设内容主要包括防波堤工程、航道工程和码头工程。通过开展波浪整体物理模型试验,对港内码头上水和泊稳情况进行研究,并为改善港池内各泊位的泊稳条件,进行平面布置的优化试验。平面布置由航道、防波堤和码头三大部分组成,其中码头岸线由斜边码头岸线、西侧码头岸线、湾底码头岸线和东侧码头岸线组成,航道底高程自口门向港内分为-21.7 m,-19.0 m和-15.8 m,外航道走向75°54′~255°54′,航道宽度290 m,航道边坡1:5,口门处自然水深-6.5 m。设计方案码头均采用直立式结构,码头面高程+5.0 m,平面布置和波高测点布置见图2,工程东西走向长度约为5.68 km,南北走向...  (本文共5页) 阅读全文>>