5730图书馆_圆弧面防波堤波浪力初步研究

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圆弧型防波堤开孔护面波浪荷载理论分析与实验研究

固。
通过上述的波浪荷载理论结合本物理模型比例尺，计算得出该防波堤面板所受波浪荷载数值，见图４中理论数据。对比分析表明，物理模型试验数据与计算理论数据基本吻合，说明本文物理试验是
正确的，结构能够反映圆弧型防波堤波浪荷载分布的基本规律。３结论－１１＝０．７５（１＋ｃｏｓｌ３）ＨＰ：０．５（１＋ｃｏｓＢ）１ｏＨ本文通过参照实际工程建立圆弧型防波堤物理模型，进行波浪试验，获得波压力的试验数据，与现有波浪荷载理论计算结果对比％－ｏ－ｓ４７ｒｄ／Ｌ分析，可以得出以下结论：４删３．１通过物理模型试验，与圆弧型防波堤波浪荷载计算理论对式中：Ｈ一设计波高（ｍ），－ｑ一波压力零点在静水面以上的高度，比，得到理想的结果，反映了本文试验与国内其他学者相关理论的ｐ一静水面处的波浪压力，３＇０－海水重度（ＫＮ／ｍ），Ｐ『直墙底面处的波致性。浪压力（ＫＰａ），Ｂ一波向与防波堤法向间的夹角，ｄ，－直立墙底面以上３．２不同开孑Ｌ率的圆弧型防波堤开孑Ｌ护面上波浪荷载基本一水深（ｍ），ｄ－堤前水深ｍ）。致，但在堤内有残留波良余能的地方，波浪荷载较大，如额外加固处对于半圆型防波堤，上列公式进行相位修正：理将有利于防波堤结构的稳定。
，
部高程为０），同步采集７点波压力变化过程，压力感应器的编号由下至上依次是１、２、３、４、５ … ６７试验数据与理论数据对比分析测量点压强的ＣＹＧ一５０５压力感应器出厂前已进行了率定，考虑实际工程中大填料应用较多，因此在实验中使用大填料，试验采集的数据见图。压力传感器７的数值比压力传感器６要高，这是因为部分波浪经孑Ｌ洞传至模型内，能量没有得到全部消除，余能作用在压力感应器上所致。因此在压力传感器７的位置可以进行额外加

无掩护的弧形挡浪墙波浪力研究

无掩护的弧形挡浪墙波浪力研究高晨晨;严士常;尹亚军;沈旭伟;钟雄华【摘要】弧形挡浪墙与传统的直立式挡浪墙相比,具有能显著减少堤顶越浪量、降低堤顶高程、节省工程投资并兼具较好的景观效果等优点.但是现行JTS 145-2-2013《海港水文规范》并未给出弧形挡浪墙波浪力的计算方法.结合工程实例,通过不规则波作用下波浪水槽物理模型试验,对无掩护的弧形挡浪墙波浪力开展研究.将试验结果与规范直立式挡浪墙波浪力计算结果进行对比分析,总结了本工程防波堤弧形挡浪墙在无护面块体掩护条件下所受的波压力情况,可为类似工程的挡浪墙设计提供参考.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)012【总页数】8页(P141-148)【关键词】弧形挡浪墙;波浪力;斜坡堤;物理模型试验【作者】高晨晨;严士常;尹亚军;沈旭伟;钟雄华【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院海岸灾害及防护教育部重点实验室,南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院海岸灾害及防护教育部重点实验室,南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院海岸灾害及防护教育部重点实验室,南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院海岸灾害及防护教育部重点实验室,南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院海岸灾害及防护教育部重点实验室,南京210098【正文语种】中文【中图分类】U656.312交通运输防波堤、海堤和护岸结构是港口、海岸工程中常见的几种防浪建筑物。

当防浪建筑物顶高程不够时，往往会产生越浪。

虽然通过增加防浪建筑物顶高程可以有效减少越浪，但是会大幅增加工程量和工程造价。

为了控制堤身断面的土石方量而又不降低抗御波浪爬高的标准，在堤顶常设置挡浪墙[1]。

常见的挡浪墙型式有直立式挡浪墙和弧形挡浪墙。

直立式挡浪墙对波浪的反射作用十分明显，很容易在堤前形成驻波，对港内泊稳、堤身稳定及堤顶越浪均会产生不利影响[2]。

弧形挡浪墙通过将迎浪面做成圆弧面，具有明显的挑浪效果，可大幅度减少越浪量，降低堤顶高程、减少工程投资，同时兼具较好的景观效果，因此近年来正越来越受到许多设计单位的青睐。

防波堤挡浪墙波浪力的研究进展

第43卷第14期山西建筑Vol.43No.142 0 1 7 年 5 月SHANXI ARCHITECTURE May.2017 • 225 ••水利工程•文章编号：1009-6825 (2017)14-0225-02防波堤挡浪墙波浪力的研究进展潘兴凯桂劲松* 陈丁(大连海洋大学海洋与土木工程学院，辽宁大连116023)摘要:结合相关文献资料，介绍了波浪在挡浪墙前的破碎形态，探讨了防波堤挡浪墙所受到的波浪力，并分析了挡浪墙结构设计对波浪力产生的影响，为类似问题的研究提供了依据。

关键词：防波堤，波浪力，挡浪墙，结构设计中图分类号:T V139.2 文献标识码:A〇引言防波堤是人工掩护的沿海港口工程中重要的水工建筑物。

斜坡堤在工程应用中最为广泛,它具有对波浪反射弱，结构稳定性较好，对地基承载力要求较低、施工简单等优点，目前在海洋、河流和城市护岸中得到广泛应用。

外海波浪在涌人到斜坡堤的过程中，波浪会沿着坡面向上爬升，此时波浪发生破碎，如果堤顶高程没有足够的高度，破碎波浪就会越过堤顶，涌人港池内侧，对港内停泊的船只及建筑物的安全造成极大威胁。

为了保证结构的安全及港内水域的稳定通常在斜坡堤顶部设置挡浪墙。

设置挡浪墙，不仅能够提高斜坡堤堤顶的有效高程，而且可以降低大量的施工成本，保证工程结构的稳定，大大提高工程效益。

但斜坡堤常因堤顶挡浪墙基底被淘空、挡浪墙移位失稳而造成破坏[1]，随着港口建设的快速发展，工程设计人员越来越重视对作用于斜坡堤挡浪墙上波浪力计算方法的研究。

1波浪在挡浪墙前的破碎形态随着外海波浪冲击到斜坡堤护面，护面上人工混凝土块体阻碍了波浪的快速向前运动，会对波浪产生很大的摩擦作用，此时人射波浪流速迅速较小，一部分动能被消耗掉，另一部分直接转化为波浪势能，其波高会增大，水流继续向前运动，其上部越来越陡，并且向前倾斜，当达到某一临界值，波浪随即发生破碎。

K irkgz[2]通过一系列的物理模型试验，发现波浪以规则波人射时，波浪冲击到直立墙体上会发生破碎，此时的波浪为卷破波形态，在略低于静水位处，波浪力会达到极大值。

防波堤工程论文大圆弧防浪墙应用论文

防波堤工程论文大圆弧防浪墙应用论文摘要：本文分析了大圆弧防浪墙在水利工程中的应用。

从现阶段来看，大圆弧防浪墙其结构形式造价有些高，且施工程序的制作相对比较复杂，使得大圆弧防浪墙需要考虑多方面因素。

随着经济的快速发展，科学技术水平的不断提高，大圆弧防浪墙将会得到逐步应用。

我国防浪墙在外海防护建筑物与护岸建筑物中起着非常重要的作用，其主要用途是接受波浪形成的冲击力。

在设计中考虑防浪墙的稳定性时，一定要准确计算出波浪对防浪墙的冲击力，与此同时，在满足所有要求的前提下，还要考虑防浪墙的成本。

近些年，使用比较多的防浪墙模式主要有直立型与小圆弧型。

其使用的材料通常是块石、混凝土与钢筋混凝土。

相比较来看，块石防浪墙中的断面非常大，使用的原材料也比较多，而资源相对贫乏的地方，在造价上和钢筋混凝土比较起来，形不成优势，并且还比较容易发生裂缝以及容易被风浪损坏，严重影响工程的质量与美观。

所以大部分堤防工程在防浪墙的设计过程中选用体积小与外型相对美观且价格比较合理的钢筋混凝土结构。

经过多年来的设计实践与经验积累，且通过断面物理模型的试验研究，推出一种大弧度防浪墙。

目前这种防浪墙的使用并不多，本文通过对大弧度防浪墙应用的技术进行分析与研究，进而确定大弧度防浪墙的应用。

一、大圆弧防浪墙工程背景本文主要以嵊泗县中的洋山大岙避风港为例，其防坡堤主要是缓解波浪冲击力，保证港内安全稳定与减小港内波浪的高度【1】。

其防波堤的总长达到1600m，且直线段就已经做到了1300m，而圆弧段的长度为300m。

避风港的防坡堤主要使用抛石斜坡堤方式，防浪墙设置的顶高为8.0m，且堤顶高程设计为4.5m，堤顶宽度则为12.2m。

（一）自然环境条件。

在水位设计上，该工程在潮起潮落设计上严格以国家相关标准为基础。

其在高潮时设计的水位是2.15m，在低潮时设计的水位是-1.83m，极端情况下设计的高水位是3.35m，极端情况下设计的低水位是-2.83m。

大圆弧防浪墙在防波堤工程中的应用

ＬＩＵＬｉ — ｎａ，ＨＵＡＮＧＭｉｎｇ — ｙｉ
（ＣＣＣＣＴｈｉｒｄＨａｒｂｏｒＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３２，Ｃｈｉｎａ）
摘要：为了有效降低斜坡堤的顶高程，同时又不降低抗御波浪爬高的标准，常在堤顶设置防浪墙。大圆弧防浪墙首次
在国内的防波堤工程中应用，节约工程投资并增强墙身的景观效果。对实际工程进行断面物理模型试验，通过实测越浪量与规范计算结果对比，进一步验证在防渡堤工程中采用大圆弧防浪墙具有一定的经济型和合理性。
２０１３年１Ｏ月
水运工程
Ｐｏｒｔ＆ＷａｔｅｒｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇ
０ｅｔ．２０１３
第ｌ０期
总第４８４期
Ｎｏ．１０ＳｅｒｉａｌＮｏ．４８４
● 大圆弧（防中交第浪三航墙务工在刘程勘丽察防娜设计，波院黄有明堤限毅公司工，上程海２０中０３２的）应用
关键词：斜波堤；波浪爬高；大圆弧防浪墙；断面物理模型试验
中图分类号：Ｕ６５６．３１
文献标志码：Ａ
文章编号：１００２ — ４９７２（２０１３）１０ — ０１４９ — ０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｒｅａｔ－ｃｉｒｃｌｅｗａｖｅｗａｌｌｏｎｂｒｅａｋｗａｔｅｒ

圆弧型防波堤开孔护面波浪荷载理论分析与实验研究

圆弧型防波堤开孔护面波浪荷载理论分析与实验研究摘要：为研究圆弧型防波堤开孔护面所受的波浪荷载，本文基于实际工程青岛中港西北防波堤采用一定几何比例尺建立物理模型，在不同开孔率和水深工况下，采集模型护面波压力数据，并将试验数据与现有波浪荷载计算理论结果对比分析，分析结果表明：试验数据与理论分析数据基本吻合，可以为同类试验提供一定的借鉴，对圆弧型防波堤的研究具有促进作用。

关键词：防波堤；圆弧型；波浪荷载引言近年来，圆弧型开孔护面防波堤作为一种新型的防波堤，具有消能效果好，外形优美的优点[1-2]，但正是由于开孔也导致了防波堤的护面块体结构容易被波浪破坏[3]。

因此正确了解这种防波堤的波浪荷载分布规律，有利于了解防波堤面板的受力情况，使这种防波堤得到更广泛的应用，本文通过物理模型试验采集波浪荷载数据，结合现有波浪荷载理论进行对比分析。

1 波浪荷载理论圆弧型防波堤在使用期所受的主要荷载是波浪力与静水压力[4-5]，在堤顶出水情况下，圆弧面防波堤波浪力正向水平波压力可以半圆型防波堤正向水平波压力乘以修正系数1.1来计算[2]。

半圆型防波堤的的波浪力计算根据韩理安教授编写《港口水工建筑物》建议是将计算直立堤波浪力的合田良实公式进行修正的经验公式来计算其波浪力。

对于半圆型防波堤，上列公式进行相位修正：2 物理模型试验本文通过建立物理模型试验获得波压力数据，试验参数借鉴的实际工程为青岛中港西北防波堤，考虑到风浪水槽等因素，将几何比例尺寸定位1：20。

设计波浪要素及水深如下：水深为480mm，设计波高120mm，设计波周期为1.2s。

模型试验在自由振荡波槽中进行，实验槽长40m，宽0.8m，高1.8m，一端装有造波机，一端有消能坡，实际有效长度为37m。

由于开孔率对波浪总力及波浪压力分布影响与相对水深有关，故本试验选取一种水深，三种开孔率进行研究。

水深480mm，开孔率分别为23.36%，19.14%，15.86%，开孔的中心位置不变。

弧形防浪墙波浪力的试验研究-2007.1.1

上海交通大学硕士学位论文弧形防浪墙波浪力的试验研究姓名：王颖申请学位级别：硕士专业：港口、海岸及近海工程指导教师：薛雷平 20070101
上海交通大学硕士学位论文
小越浪，但防浪墙所受到的波浪力载荷也较大；相同的墙高条件下，随着墙底高程的增加，防浪墙所受的波浪力减小；墙底高程相同时，墙高的增大减小了越浪，但对于波浪力的影响不大。
gd
有关的系数，（W 为风速，d 为水深）
K F 爬高累计率换算系数
H 为堤前平均波高
-3-
上海交通大学硕士学位论文
L 为堤前波浪波长
1.5 ≤ m ≤ 3.0
（4）南科院余广明[4]等人的规则波的爬高 R 公式（1989）
R H
=
0.58 L
mH
1 A
(1-6)
式中：L 为波长，A 为系数，H 为波高，m 为坡度适用范围 3 ≥ m ≥ 1.5, 50 ≥ L H ≥ 15
KEY WORDS: crown wall, wave force, three-component balance, physical model test
-4-
上海交通大学学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
ξ op = tan α
op
S op
(1-1)
其中 S 是波陡，反映是波浪周期的影响。 Van der Meer 认为，破碎参数 ξ op 小于 2~2.5 时，斜坡上的波浪就可能发生破碎。这些大都是坡度陡于 1：3 的情况。并定义了在条件 0.5 < γ bξ op < 4 ~ 5 时的爬高计算关系：

防波堤防浪墙波浪力计算分析方法

图１合田良实法中波浪压力的分布图１给出了利用合田良实法计算得到的波浪力分布图。其中ｄ表示基础前５Ｈ位置处的水深，代表防浪墙前的水深，代表防浪墙墙底到静水面的高度，在没有掩护层的情
Ｐ。＝Ｐ一（ｐ一Ｐ）（浪力：
采用海港水文规范＞）中提供的公式对防波堤防浪墙波浪力进行计算，得到的波浪力在立波状态下随水深增加而增大；当波态为近破波时，同一波高情况下，采用规范公式计算得到的总水平波浪力随水深增大而减小。同一波态和水深条件下，采用规范公式计算得到的防浪墙总水平波浪力随波高增加而增大，近破波状态下防浪墙总水平波浪力随波高增大而显著增加。
合田良实法自提出以来就受到了学者们的广泛认可。本文根据１９８５年出版的不规则波及海上建筑物设计》一书中提出的合田良实针对防浪墙波浪力进行计算的方法。该方法主要适用于立波和破碎波作用下的防浪墙波浪力计算，在很多国家的规范中都借鉴该方法进行波浪力分析和计算，得到了大量实际工程的检验。
２８２
中国水运
第１６卷、互一Ｒ臻蟮＊镧
增加而增加，因此，也比较适用于立波及近破波作用下的防
从图３和图４对比分析可以看出：
啪啪咖枷ｌ毫
浪墙波浪力的计算，而对于陡波作用下的情况而言，采用
（１）基床类型为中基床时，采用合田良实方法得到的防
况下，取ｄ２＝ｄｌ，ｈ。表示防浪墙高于静水面的高度。＝（＋）；＝／ｃｏｓｈ（２ｚｄ／Ｌ）；＝

二层流体中圆弧型贯底式防波堤的绕射波浪力

二层流体中圆弧型贯底式防波堤的绕射波浪力翟振峰;黄华;詹杰民;张敖【摘要】基于二层流体的水波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了圆弧型贯底式防波堤对二层流体中的表面波与内波绕射的波势解,并据此解析计算了作用于防波堤的波浪力和力矩.计算结果表明:二层流体中表面波与内波对防波堤的无量纲最大波浪载荷的影响可以具有相同量级.而波浪入射角度、二层流体密度比、海况条件以及防波堤几何条件等的变化对绕射波浪作用均存在一定的影响,且表面波与内波作用的变化规律存在一定差异.二层流体中表面波作用因内波的干扰而有别于均匀海表面波的对应结果.%Based on the wave diffraction theory in the two-layer fluid,and with the use of eigenfunction method,the wave potentials of ocean surface wave and internal wave diffraction in two-layer fluid caused by arc-shaped bottom-mounted breakwater are derived,and accordingly the wave forces and moments on breakwater are analytically calculated. The result shows that in two-layer fluid,the maximum dimension-less wave loads caused respectively by surface wave and internal wave may have the same order of magni-tude. The relative variation of incident wave angle,two layer fluid density ratio,sea water condition and breakwater structure geometry condition may have some influence on diffracted wave effects,and there are some differences between the variation of surface wave effect and that of internal wave effect. Because of interference from internal wave,the diffracted effects of surface wave in two fluid are different from that of surface wave in uniform ocean.【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(057)003【总页数】8页(P135-142)【关键词】圆弧型贯底式防波堤;二层流体;表面波与内波;特征函数展开法;波浪绕射【作者】翟振峰;黄华;詹杰民;张敖【作者单位】中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州510275;中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州510275;中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州510275;中山大学工学院应用力学与工程系,广东广州510275【正文语种】中文【中图分类】O353防波堤作为一种抵御波浪荷载的重要海工结构，广泛用于对海岸与近岸的各种海工设施以及各类水运作业的防护。

弧形防浪墙波浪力的试验研究

维普资讯
第２８卷第２期
２０年０７４月
水
道 பைடு நூலகம்港口
ｖ０．８Ｎｏ．１２２Ａｐｌｉｒ，２０７０
ＪｕａｏａｅｗａｎｒｏｏｍｌｆＷｔｒｙａｄＨａｂｒ
弧防墙浪的验究形浪波力试研
维普资讯
８２
ＤＲＥ８数据采集仪采集和处理。模型按佛劳德相似定律设计［模型比尺为１，：２０和１１。防波堤模型：５
水
道港口
第２卷第２８期
造波机
采用水泥砂浆制作，用于
中图分类号：Ｖ１９２Ｔ３．文献标识码：Ａ文章编号：０５— ０１２ｏ）２０１５１００８（ｏ７０ —０８ —０
防浪墙是外海防护建筑物和护岸建筑物的重要组成部分，主要承受波浪力的作用，进行稳定性设计它在
时，必须计算波浪对防浪墙的作用力。因此在满足防浪要求条件下防浪墙的设计应当力求经济合理。防浪墙的研究前人已经做了很多，海港水文规范》］《给出了有直立式防浪墙斜坡堤波浪力和越浪量的计算方法。
式和圆弧式防浪墙的所受波浪力差异。王登婷［圆弧形防浪墙和直立式防浪墙上的波浪压强进行了对比对
分析，认为作用在圆弧式墙上的最大点压强明显大于直立墙，而且最大压强发生在圆弧部分。刘子琪［通过５对几种曲线形防浪墙的越浪量和波浪力进行比较，出只要防浪墙线形选择得当，能达到不提高堤顶高程得就

海洋工程中的波浪力学分析与抗浪设计

海洋工程中的波浪力学分析与抗浪设计概述海洋工程是一门复杂而多样性的学科，涉及到从港口和码头建设到海上风力发电等方面的各种工程。

而波浪力学分析与抗浪设计是海洋工程中不可或缺的一部分。

本文将探讨波浪力学分析的基本原理以及如何将这些原理应用于抗浪设计中。

波浪力学分析波浪是海洋中最基本的运动形式之一。

波浪的形成与传播是由风力、地球自转和地形等因素共同作用的结果。

在海洋工程中，我们需要对波浪的特性进行深入研究，以便更好地理解波浪对结构物和设备的影响。

为了分析波浪力学，我们需要测量波浪的高度、周期和传播速度等参数。

通过使用声纳、拉普拉斯变换等技术，我们可以获取这些数据，并进一步研究波浪的频谱特性和波浪的传播规律。

波浪对结构物的影响在海洋工程中，结构物必须能够抵御海浪冲击的力量。

波浪的冲击力会给结构物带来巨大的挑战，因此抗浪设计是非常重要的。

在进行抗浪设计时，我们需要考虑以下几个方面：1. 结构物的抗浪荷载：根据波浪的特性和由此产生的动力学效应，我们可以计算出结构物所受到的波浪荷载。

这将有助于我们确定结构物的抗浪设计参数。

2. 结构物的几何形状：结构物的几何形状对其抗浪性能具有重要影响。

例如，较圆润的形状可以减少波浪的冲击力，从而提高结构物的稳定性。

3. 结构材料的选择：在进行抗浪设计时，我们需要选择合适的结构材料以满足结构物所需的强度和稳定性要求。

例如，高强度钢材可以有效地抵御波浪冲击。

抗浪设计技术为了提高结构物的抗浪能力，工程师们采用了多种抗浪设计技术。

以下是一些常见的抗浪设计技术：1. 防波堤：防波堤是一种建在海岸线上的结构物，用于减轻波浪的冲击力。

通过合理设计防波堤的高度和倾斜角度，可以有效地降低波浪的能量，保护周边地区免受波浪侵蚀。

2. 护岸工程：护岸工程是一种保护岸边地区的结构物，用于减轻波浪的冲击力，并保护沿岸建筑物免受波浪侵蚀。

护岸工程可以采用不同的形式，包括消波块、装船码头等。

3. 海底管道：海底管道是一种建设在水下的管道，用于输送油气、水等。

波浪对圆柱外接圆弧型防波堤绕射的解析计算

波浪对圆柱外接圆弧型防波堤绕射的解析计算
防波堤是一种常用的海岸工程结构，用于防止波浪侵蚀、滩涂退化等现象，是解决海岸保护的重要手段之一。

采用圆柱外接弧形的防波堤比其他形式的防波堤有更大的稳定性和强度，也能够满足不同的地形条件而不受限。

圆柱外接弧形的防波堤与波浪之间的相互作用是建立防波堤结构设计、分析和优化的重要基础。

波浪向防波堤反射和绕射都会产生动力响应，在实验和计算中很难准确地模拟这种反射现象。

一般情况下，我们只考虑波浪绕射现象，因而这种绕射现象给防波堤设计带来了有益的信息。

解析计算技术是用来分析波浪绕射现象的理论解法。

Nwogu在1988年提出了一种解析计算方法，用于分析波浪绕射到圆柱外接圆弧型防波堤时的动力响应，这一计算方法不仅可以确定波浪外力，还可以计算出圆柱外接圆弧型防波堤的波浪反射系数，同时将其融入力学响应模型中，以更精确地预测此类防波堤结构的应力变化。

该模型采用谱分析和边界元法，以称量法分析波浪绕射后防波堤上水位变化，可以精确地分析波浪绕射时防波堤受到的动力响应，为防波堤结构设计提供了可靠的理论基础。

圆柱外接圆弧型防波堤采用Nwogu的解析计算方法是一种可行的方法，该方法不仅可以确定波浪外力，还可以计算出圆柱外接圆弧型防波堤的波浪反射系数，从而使防波堤结构能够更好地抵御波浪的冲击。

该方法不仅能模拟防波堤结构在波浪绕射作用下的阻力，还可以计算出防波堤结构内部各结构点波浪响应动力，从而保证防波堤的稳定性、安全性和可靠性，是一种有效的计算方法。

5730图书馆_圆弧面防波堤波浪力初步研究

文章编号:1005-9865(2006)01-0014-05圆弧面防波堤波浪力初步研究谢世楞1,2,李炎保1,吴永强1,2,谷汉斌1,3(1.天津大学建筑工程学院,天津 300072; 2.中交第一航务工程勘察设计院,天津 300222; 3.交通部天津水运工程科学研究所,天津 300456)摘要:圆弧面防波堤是在半圆形防波堤基础上开发的一种新型防波堤。

首先通过与半圆形防波堤相同条件下的波浪试验,检验圆弧面防波堤的稳定性,并利用数值波浪水槽对圆弧面防波堤的水力特性进行初步研究,探求造成圆弧面防波堤与半圆形防波堤波浪力差别的主要原因。

通过圆弧面防波堤与半圆形防波堤波浪力的对比试验,提出了圆弧面防波堤波浪力的简化计算方法,以半圆堤正向水平波浪力乘以一修正系数,在堤顶淹没情况下修正系数可取1.3,在堤顶出水情况下修正系数可取1.1。

关键词:圆弧面防波堤;半圆形防波堤;波浪力;计算方法中图分类号:U 656 2 文献标识码:A Preli minary research on wave forces on quarter circular breakwaterXIE Sh-i leng 1,2,LI Yan -bao 1,WU Yong -qiang 1,2,GU Han -bin 1,3(1.School of Civil Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China; 2.China Communications First Design Institute of Navigation En -gineering,T ianjin 300222,China; 3.Tianjin Research Institute of Water Transport Engineering,Tianjin 300456,China)Abstract:The quarter circular breakwater is a new type breakwater developed on the basis of the sem-i circular breakwater.This type of break -water is comp osed of a quarter circular fron t wall,a horizontal base slab and a vertical rear wall,the wid th of which is about one hal f of that of the sem-i circular breakwater,suitable to be used on relatively firm soil foundation.The engineering quan tity of the rubble mound foundation of this new type of breakwater can be reduced.The stability of the quarter circular break water i s examined by wave model tes ts with the same condition as the sem -i circular breakwater option.The numerical wave flume is used to study the hydraulic characteristics of the quarter circular break water preliminarily in order to find out the main reason for the di fference of wave forces on the quarter circular breakwater and on the se -m-i circular one.Based on compari son tests of wave forces acting on these two types of break waters,a simpli fied calculation method of wave forces on the quarter circular break water is proposed:the horizontal wave force can be expressed by applyin g a modification coefficien t to that for the sem -i circular break water.The modification coefficient can be taken as 1.3for submerged condition or 1.1for the break water with a freeboard.Key words:quarter circular breakwater;sem-i circular breakwater;wave forces;calculation method收稿日期:2005-02-16基金项目:国家自然科学基金资助项目(50279028)作者简介:谢世楞(1935-),男,浙江慈溪人,工程院院士,主要从事港口和海岸工程的设计和研究工作。

二层流体中圆弧型贯底式防波堤的绕射波浪力

二层流体中圆弧型贯底式防波堤的绕射波浪力*
翟振峰，黄华，詹杰民，张敖 ( 中山大学工学院应用力学与工程系，广东广州 510275)
主商要：基于二层流体的水波绕射理论，应用特征函数展开法，推导了圆弧型贯底式防波堤对二层流体中的表面波与内波绕射的波势解，并据此解析计算了作用于防波堤的波浪力和力矩。计算结果表明：二层流体中表面波与内波对防波堤的无量纲最大波浪载荷的影响可以具有相同量级。而波浪人射角度、二层流体密度比、海况条件以及防波堤几何条件等的变化对绕射波浪作用均存在一定的影响，且表面波与内波作用的变化规律存在一定差异。二层流体中表面波作用因内波的干扰而有别于均匀海表面波的对应结果。关键词：圆弧型贯底式防波堤；二层流体；表面波与内波；特征函数展开法；波浪绕射中图分类号：O 33 文献标志码：A 文章编号：0 5 2 9 - 6579 ( 2 1 8 ) 0 3 - 0 1 3 - 0 8
K e y w o r d s ：a rc-sh ap ed b o tto m -m o u n te d b re a k w a te r；tw o -la y e r f l u i d ；surface w ave and in te rn a l w a v e ；
e ig e n fu n c tio n exp an sion ap pro ach ；wave d iffra c tio n
防波堤作为一种抵御波浪荷载的重要海工结构。同时，与之相关的波浪作用问题也得到了广泛地关注，各种研究理论迅速发展。

新型反弧形面防波堤消浪效果的试验研究

关键词：新型反弧形面防波堤；消浪效果；反射系数；透射系数
中图分类号：ＴＶ１３１．பைடு நூலகம்
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２一ｌ１４４（２０１６）０３— ０１６１— ０６
ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＷａｖｅＤｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｆｏｒＮｅｗＴｙｐｅＩｎｖｅｒｔｅｄ－ａｒｃＢｒｅａｋｗａｔｅｒ
ＺＨＡＯＬｉｐｉｎｇ，ＸＩＥＡｏｙｕｎ１一ＺＨＵＹａｚｈｏｕ，，
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０００４，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷａｔｅｒ＆ＳｅｄｉｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＷａｔｅｒＨａｚａｒｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎｏｆＨｕｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０００４，Ｃｈｉｎａ）
泛的应用。周锡初［１ｌ在研究中发现圆筒形结构会在两圆筒的接合处形成波峰的汇集区，并且造成底部护肩有严重的冲刷现象。
２０世纪９０年代，国内开始研究具有横向圆形弧面墙或半圆形堤顶结构防波堤，与传统的直立式防波堤相比，作用于半圆形防波堤上的波浪力较小，因此稳定性能好，我国长江口导堤工程中就应用了该种结构。许多学者针对该种防波堤进行了深入研究，俞聿修等＿２］在不规则波作用下分析了各影响因素对半圆形防波堤的反射、透射系数的影响关系；谢世楞ｌ＿３Ｊ结合实际工程设计，探讨了半圆形防波堤的拱圈和底板的开孔等构造问题对消浪特性的影响；

波浪对二层海水中的直立圆弧形透空防波堤的绕射

波浪对二层海水中的直立圆弧形透空防波堤的绕射∗翟振峰;黄华;詹杰民;张敖【摘要】基于二层海水的微幅波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了在二层海水中波浪对直立圆弧形透空防波堤绕射的波势解析解,并据此分别计算了作用于防波堤的表面波与内波载荷以及最大波面分布.计算结果表明:在防波堤结构表面适度布孔既可以明显减小所受到的表面波与内波载荷,又可改变绕射水波的最大波面分布.而表面波与内波各自作用于防波堤上的无量纲最大波浪载荷可能具有相同量级,说明内波作用不可忽视.海况与波浪条件以及防波堤几何条件等因素的相对变化对波浪的绕射均有一定影响,而表面波与内波在波浪作用的变化规律上存在一定差异.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】8页(P51-58)【关键词】圆弧形直立防波堤;二层海水;表面波与内波;特征函数展开法;波浪绕射;波浪力【作者】翟振峰;黄华;詹杰民;张敖【作者单位】中山大学工学院应用力学与工程系, 广东广州510275;中山大学工学院应用力学与工程系, 广东广州510275;中山大学工学院应用力学与工程系, 广东广州510275;中山大学工学院应用力学与工程系, 广东广州510275【正文语种】中文【中图分类】U656.2防波堤作为一种有效减弱波浪作用的近岸结构，主要用于保护海上水工建筑物，并为船舶停靠或近岸作业提供安全水域。

近年来，直立圆弧型防波堤已成为近岸防波堤的重要类型之一，该类防波堤引起的波浪作用主要为波浪绕射，因此对该类结构的波浪绕射问题展开基础理论研究在防波堤的工程应用与理论发展上均具有较大的意义。

Wiegel等 [1]早期即对半无限长薄壁固立防波堤的波浪绕射问题展开了理论分析，Chwang等[2]综述了结构表面透空对波浪作用机制的影响问题，Darwich等[3]与Williams等[4]分别解析研究了两种透空圆柱形防波堤的波浪绕射作用，程建生等[5]解析分析了直立圆弧形防波堤的防浪效果，楚玉川等[6]进一步对直立圆弧形防波堤的波浪作用力进行了解析计算，张敖等[7]通过引入椭圆余弦波的浅水波模型对该问题进行了重新计算与比较。

弧形防浪墙的迎浪面波压力数值模拟

弧形防浪墙的迎浪面波压力数值模拟于龙基;杨森;张华昌;董胜【摘要】Based on Navier-Stokes equations to describe the motion of incompressible fluid,the volume of fluid (VOF)method is adopted to track the free surface.In the second development of FLUENT,the source term expression of each functional area is added to the momentum equation to realize the momentum source wave and the wave elimination.In this paper,the flow field and wave pressure of the different sections of the anti-wave wall under the action of second-order Stokes wave are simulated, and the calculated results are compared with the physical model test data,and the results are in good paring the results of the numerical calculation of the wave pressure of the vertical and curved walls,it can be found that the maximum pressure on the arc wall is significantly greater than the vertical wall in the case of the same water level and the wave elements,and the maximum pressure occurs in the arc part which should be strengthened in order to ensure the overall stability of arc crown wall.%以Navier-Stokes方程为控制方程,使用VOF方法追踪自由液面,对FLUENT进行二次开发,将各功能区的源项表达式添加到动量方程中,从而实现动量源造波和消波.模拟二阶Stokes波作用下不同断面形式防浪墙的流场和波压力,并将计算结果与物理模型试验数据进行对比,结果吻合较好.比较直立式和弧形防浪墙波浪压力数值计算结果可以发现,在相同水位和波浪要素情况下,作用在圆弧墙上的最大点压强明显大于直立墙,而且最大压强发生在圆弧部分,工程中应该对圆弧部分进行加固处理.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】7页(P29-35)【关键词】N-S方程;VOF方法;动量源;弧形防浪墙;波压力【作者】于龙基;杨森;张华昌;董胜【作者单位】中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海200120;中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海200120;海军工程设计研究院,山东青岛266100;中国海洋大学,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】U656近年，随着沿海城市围海造地的迅猛发展，为满足海塘越浪与稳定要求，减少工程投资，增强堤防景观效果等，对海塘断面形式进行优化。

14圆弧面胸墙沉箱防波堤可靠性分析

1/4圆弧面胸墙沉箱防波堤可靠性分析
1/4圆弧面胸墙沉箱防波堤是在直立堤和半圆堤基础上开发的一种适合于
深水港的新型防波堤。

由于带有1/4圆弧面胸墙,此新型防波堤相对于直立堤,在深水海域巨大的波浪作用下,允许一定的越浪量,其受到的波浪力将有效改变。

在深水情况下,半圆堤的堤身宽度可能太大而不经济,1/4圆弧面胸墙沉箱
防波堤克服此缺点,尽可能的减少堤宽,从而大量减少抛石基床的数量。

凭借其良好的外观、优越的力学特性,1/4圆弧面胸墙沉箱防波堤被视为深水海域较好的新型防波堤型式。

本文从物理模型试验和数值计算两方面对1/4圆弧面胸墙沉箱防波堤进行了深入研究。

首先,为了研究1/4圆弧面胸墙沉箱防波堤上波浪力分布规律,寻求适合于此类型防波堤的波浪力计算公式,基于波浪水槽物理模型试验,对作用于堤身的波浪压力试验数据进行分析,得到作用在防波堤上的水平力、胸墙上的竖向力和堤底的浮托力分布特性;针对试验结果计算分析,提出了合田良实波浪力计算公式的修正方法,使其适用于1/4圆弧面胸墙沉箱防波堤计算波浪力。

其次,由于作用在防波堤身的波浪力之间、波浪力矩之间具有高相关性,因此采用考虑相关变量的可靠性分析方法,基于浙江工程海域20年实测波浪数据,确定该型结构物的可靠指标、失效概率,以及各荷载的分项系数的建议值。

最后提出深水1/4圆弧面胸墙沉箱防波堤的抗滑移、抗倾覆破坏的设计表达式。

在以上物理模型研究的基础上,本文基于大型数值水槽软件NEWFLUME对1/4圆弧面胸墙沉箱防波堤的波浪力,从数值计算角度进行了模拟、分析。

通过数模与物模结果对比发现:数模的结果相对较小,其中浮托力两者相近、竖向力偏差较大。