立波波浪力计算
波浪力的计算
波浪力的计算需要两方面理论的支持：波浪运动理论及波浪荷载计算理论。
前者研究波浪的运动，后者在已知波浪运动的前提下计算波浪对水中物体的作用。
几种常用的波浪普： 1.P-M谱Pierson 和Moskowitz适用于无限风速发在的波浪普。
国际船模水池会议（ITTC）推荐采用这一形式的波，故也称为ITTC波谱。
JONSWAP（Joint north sea wave project）.是一种频谱。
3.应力范围的长期分布模型：1.离散型模型，2.分段连续型模型，3.连续模型。
1. 离散模型:用Hs作为波高，Tz为波浪周期，定义一个余弦波。
然后用规则波理论计算作用在结构上的波浪力。
并用准静定的方法计算结构呢I的应力。
缺陷：没有将波浪作为一个随机过程来处理。
每一海况的应力范围只有一个确的数值。
因此又称为确定性模型。
2.分段连续型模型每一短期海况中，交变应力过程是一个均值为0的平稳正态过程。
综合所有海况中应力范围的短期分布，并得出各个海况出现的疲劳，就得到应力范围的长期分布，它的形式是分段连续的。
应力范围的两种短期分布模型：1.Rayleigh分布和Rice分布。
在某一海况中交变应力均值为。
应力峰值服从Rayleigh分布。
通过计算得出应力范围也服从Rayleigh分布。
3.在船舶及海洋工程结构疲劳可靠性分析中，希望应力范围的长期分布能用一个连续的分布函数来描述。
这就是应力范围长期分布的连续模型.最常用的就是Weibull分布。
4.有义波高：（significant wave height）所有波浪中波高最大的三分之一波浪的平均高度。
用Hs表示。
5.Stokes五阶波给出了波陡的量度（H/L）H/L越大，波就越陡。
当波高与波长的比值大到一定程度时，波会破碎。
6.波速=波长与频率的乘积C=λ/T或者C=λf,其中f是频率。
或者T=2π/ω7.圆频率1.圆频率即2π秒内振动的次数，又叫角频率，和角速度的ω没有任何关系。
波浪力计算公式
波浪力计算公式波浪力是描述海浪对海岸或其他结构物的冲击力的物理量。
它是指海浪作用于单位长度海岸线或结构物上的力量。
波浪力的计算公式可以使用斯托克斯公式来表示。
斯托克斯公式是描述波浪力计算的经典公式，它基于假设波浪是理想的正弦波。
根据斯托克斯公式，波浪力可以表示为：F = 0.5 * ρ * g * H^2 * L其中，F是波浪力，ρ是水的密度，g是重力加速度，H是波高，L 是波长。
波浪力的计算公式可以帮助我们了解海浪对海岸线或其他结构物的冲击程度。
通过计算波浪力，我们可以评估海岸线的稳定性，预测海岸侵蚀的风险，设计合适的防护工程等。
在海岸工程中，波浪力的计算是一个重要的任务。
通过对波浪力的计算，可以确定合适的海岸保护结构的尺寸和类型。
根据波浪力的大小，我们可以选择适当的海岸防护工程，如堤防、防波堤、海堤等，以减轻海浪对海岸的冲击。
除了海岸工程，波浪力的计算在海洋工程和海洋能利用领域也具有重要意义。
在海洋工程中，波浪力的计算可以用于设计海上平台、船舶和海洋结构物的稳定性。
在海洋能利用领域，波浪力的计算可以用于评估波浪能量的潜力和设计波浪能发电设备。
波浪力的计算公式是基于理想的正弦波假设。
然而，在实际情况中，海浪往往是复杂的，包含多种频率和方向的波浪成分。
因此，在实际应用中，需要考虑更复杂的波浪模型和数值方法来计算波浪力。
波浪力的计算公式是描述海浪对海岸线或其他结构物冲击力的重要工具。
它可以帮助我们评估海岸侵蚀的风险，设计合适的海岸防护工程，以及评估海洋工程和海洋能利用的可行性。
通过深入研究波浪力的计算公式，我们可以更好地理解海洋与人类活动的相互作用，保护海岸环境，促进可持续发展。
波浪力计算公式
波浪力计算公式引言：在海洋工程中，波浪力是一个重要的参数，用于估计波浪对结构物的作用力。
波浪力的计算可以通过波浪力计算公式来实现。
本文将介绍波浪力计算公式的原理和应用，并探讨波浪力计算的相关问题。
一、波浪力计算公式的原理波浪力计算公式是根据波浪理论和结构动力学原理推导出来的。
其基本原理是根据波浪的特性和结构物的几何形状，通过计算波浪作用下的压力和力矩，进而得到波浪力的大小和方向。
二、常用的波浪力计算公式1. Morison公式：Morison公式是最常用的波浪力计算公式之一，适用于波浪作用下的柱状结构物。
该公式基于马克思-赫茨伯格(Morison)定律，考虑了波浪作用下的惯性力和阻力。
其表达式为：F = 0.5 * ρ * Cd * A * (dV/dt) + ρ * Cp * A * V * |V|其中，F为波浪力，ρ为水的密度，Cd和Cp分别为阻力系数和惯性系数，A为结构物的横截面积，V为波浪速度，dV/dt为波浪加速度。
2. Goda公式：Goda公式是一种改进的波浪力计算公式，适用于不规则波浪作用下的结构物。
该公式考虑了波浪的频率谱和结构物的响应特性，能更准确地估计波浪力。
其表达式为：F = ∫∫ (0.5 * ρ * Hs * g * S(f) * A * R(f)^2 * |H(f)|^2 * cos(θ))^0.5 df dθ其中，F为波浪力，ρ为水的密度，Hs为波浪高度，g为重力加速度，S(f)为波浪频率谱密度函数，A为结构物的横截面积，R(f)为结构物的响应函数，H(f)为波浪高度频谱密度函数，θ为波浪方向。
三、波浪力计算的应用波浪力计算公式广泛应用于海洋工程中的结构设计和安全评估。
通过计算波浪力，可以评估结构物的稳定性和安全性，为结构物的设计和施工提供依据。
例如，在海上风电场中，需要计算波浪力来评估风机基础的稳定性；在海岸工程中，需要计算波浪力来评估海堤的稳定性。
四、波浪力计算的相关问题1. 如何确定阻力系数和惯性系数？阻力系数和惯性系数是波浪力计算公式中的重要参数，可以通过试验或数值模拟来确定。
波浪力计算
群
Pma KnPmax Mm KnMmax
= 1 * 1.15 * 2641.4 = 3037.6 KN = 1 * 1.15 * 6225.3 = 7159.1 KN·M
⑵ 由
b 如
D = 4ab p
=
(
4* 12.95 * π
12.71 )1/2 = 14.476 m
本 14.476 m
D / 14.476 / 85 = 0.1703 查
大
位
高 水
极 端
胸墙 整体 沉箱
位
高 水
设 计
胸墙 整体 沉箱
位 水 低 计 设胸 整墙 体
位 水 低 端 极胸 整墙 体
水深d （m） 29.61
28.51
25.03 23.43
波长L （m）
88
85
76 76
Z1 （m）
25
0 25
0 25 0 25 0
Z2
Pmax
Mmax
（m） (KN) (KN·M)
+
(0.000)
]
= -578.3 KN·M
Pma
KN
Mm
KN·M
*
[
-1.32
-
(0.000)
]
= -1172 KN
Mu = 10.25 *
6.9 * 14.476 3 32
*
ch( ch(
2π* 2π*
0.00 28.51
/ /
85 85
) )
* [ 0.36 sin( 270 ) + 1.45 cos 270 )]
=
6705.2
*
1 4.1744
*
波浪作用力计算
计算目的： 计算目的：
对于陡墙式护面结构（防浪墙的稳定）、斜 对于陡墙式护面结构（防浪墙的稳定）、斜 ）、 坡式采用混凝土板护面层进行强度设计时， 坡式采用混凝土板护面层进行强度设计时，需进 行波浪作用力的计算。 行波浪作用力的计算。
计算内容： 计算内容：
分为直立式护面结构和斜坡式护面结构的波 浪作用力计算。 浪作用力计算文规范》 主要来自于《海港水文规范》公式和原苏联 规范公式。 规范公式。
正文有关条文的解释和说明 • 1. 应以海堤堤脚前的波浪要素作为计算波 浪要素，见第6章的规定 章的规定。 浪要素，见第 章的规定。 • 2. 应采用不规则波作为计算条件。 应采用不规则波作为计算条件。 • 3. 直立式护面和斜坡式护面。 直立式护面和斜坡式护面。 • 4. 对单一坡度陡墙式海堤计算，可参考相 对单一坡度陡墙式海堤计算， 关直立式海堤。 关直立式海堤。 • 5. 对重要海堤宜结合断面模型试验确定。 对重要海堤宜结合断面模型试验确定。
• 6. 斜坡上设置平台或护面坡比变化较大的 海堤， 海堤，以及对按允许部分越浪标准进行设 计的海堤， 计的海堤，波浪作用力计算宜进行专题研 究。
波浪力计算公式
波浪力计算公式引言：波浪力是指波浪对于物体施加的力量，它是海洋工程中一个重要的参数。
通过对波浪力进行准确的计算，可以帮助我们设计和构建海洋结构物，预测其受力情况，从而确保结构的安全性和稳定性。
本文将介绍波浪力的计算公式及其应用。
一、波浪力的定义波浪力是波浪作用在物体上的力量，它的大小与波浪的高度、周期、波浪传播方向以及物体的形状和尺寸等因素有关。
波浪力的计算是海洋工程中的一个重要问题，也是一项挑战性的任务。
二、波浪力的计算公式波浪力的计算公式可以用以下公式表示：F = 0.5 * ρ * g * H^2 * L其中，F为波浪力，ρ为水的密度，g为重力加速度，H为波浪高度，L为波长。
三、波浪力的应用波浪力的计算在海洋工程中有着广泛的应用。
例如，在设计海洋平台、堤坝、海底管道等结构物时，需要考虑波浪对这些结构物施加的力量。
通过使用波浪力计算公式，可以预测结构物在不同波浪条件下的受力情况，从而指导工程设计和施工过程。
在海洋工程中，波浪力的计算还可以用于预测海洋结构物的疲劳寿命。
由于波浪力是结构物受力的主要因素之一，通过对波浪力进行准确的计算，可以评估结构物的疲劳损伤程度，为结构物的维护和修复提供依据。
波浪力的计算还可以应用于海洋能利用领域。
波浪能和潮汐能是海洋能资源中的两个重要组成部分。
通过准确计算波浪力，可以评估波浪能装置的性能和效益，为海洋能的开发和利用提供科学依据。
四、波浪力计算的挑战和改进尽管波浪力的计算公式已经相对成熟，但在实际应用中仍然存在一些挑战。
例如，波浪力的计算需要准确测量波浪的高度、周期和波长等参数，这对于海洋工程来说是一项技术难题。
另外，波浪力的计算还需要考虑波浪与结构物之间的相互作用，这也增加了计算的复杂性。
为了解决这些问题，研究人员正在不断改进波浪力的计算方法。
一方面，他们致力于改进波浪参数的测量技术，例如利用遥感技术和数值模拟方法来获取更准确的波浪参数。
另一方面，他们还在研究波浪与结构物之间的相互作用机理，以提高波浪力计算的准确性。
立波波浪力计算
当H/L≥1/30和 0.2<d/L<0.5和d/L≥ 0.5时的立波波峰波 浪力
ps= 14.965 pz= 12.40019 pb= 3.408621
单位长度墙身上的 总波浪力
P= 86.69196 墙底面上的波浪浮 托力
Pc= 245.6977 单位长度墙身上的 水平总波浪力矩 单位长度墙底面M上c= 2039.281 的波浪浮托力
Puc= 75.91264 ▲▲请用其他的计 算结果▲▲ 当d≥1.8H， d/L=0.05～0.12时，
ηt= 1.033713
pot= 10.59556
pdt= 13.09176
单位长度墙身上的 水平总波浪力
9
Pbc
0.0622 1.32641 -2.97557
9
Pdc
0.28649 -3.86766 38.4195
9
波浪力及力矩计算：
一、波峰作用 波浪压力强度为零 处：
PH MPH PV MPV PU MPU 二、波谷作用 hs 波浪压力强度最大 处： PH MPH PV MPV PU MPU
4.960 m
8.1.3.2 8.1.4.1
8.1.4.2
ηc/d= hc/d= Pac=
P 0.016869 -0.03557
-0.2209
1.040973 0.643094 0.696269
0.887005 0.642842 0.335617
0.724693072 0.363360145 12.16547429
9
Pbc
0.14574 -0.02403 0.91976
波浪力学第五章_大尺度结构物上的波浪力
Froude-Krylov假定：
F = CFK
C = F = FK + Fd
FK
FK
王 树
• C——绕射系数
青
第中 五章 大尺度结构物上的波浪力
5.1 线性绕射问题
国
海
洋 大
{ 5.1.2 绕射系数和质量系数
学
海
洋
工 程 系
对尺度较小（D/L<0.2)结构物，忽略绕射效应，
海 洋 工 程
C
5.1 线性绕射问题
国
海
洋 大
{ 5.1.1 线性绕射问题的基本方程和边界条件
学
海
洋
工 程 系
求解得到以复数形式表示的绕射波速度势；
将其与己知的入射波速度势线性迭加，可得到扰动后 波动场内任一点总速度势。
海
应用线性化的伯努利方程便可得到结构物表面上的波
洋
工 程
压强分布。
波
浪 力
若不计静压强pgz，则结构物表面上各点的波压强为:
浪
力
学
∑ =
ρgH 2
chkz chkd{[A0a
+
∞
2
m=0
(−1)m
([A2ma
cos2mθ
+
A(2m−1)b
cos(2m
−1)θ)]cosωt
∞
∑ +[A0b + 2 (−1)m([A2mb cos2mθ− A(2m−1)a cos(2m−1)θ)]sinωt} m=0
王 树 青
第中 五章 大尺度结构物上的波浪力
zc2adxo第五章大尺度结构物上的波浪力中国海洋52大直径直立圆柱上的波浪力521maccamy?fuchs公式大学海洋工?程系?海洋工程波浪力学王树青入射波速度势?ighchkzikx?ti2chkde柱坐标系速度势eikxeikrcoscoskrcosisinkrcosghchkzi?i2chkdmjmkrcoszme?itm0c2adxo第五章大尺度结构物上的波浪力中国海洋大学海洋工程系海洋工程波浪力学王树青52大直径直立圆柱上的波浪力521maccamy?fuchs公式?散射波速度势yrx?s1?s1?s?s02222r?rr??r?z222ghchkz?itzs?imbmhmkrcosme2chkdm0chmkrjmkriymkr2adxo第五章大尺度结构物上的波浪力中国海洋大学海洋工52大直径直立圆柱上的波浪力521maccamy?fuchs公式?总速度势程系海洋工程波浪力学王树青ghchkzchkdi?imjmkrcosme?it2m0?ighchkzs?it2chkdmbmhmkrcosmem0xyztixyztsxyzt?ighchkz2chkdmjmkrcosmm0mbmhmkrcosme?itm0第五章大尺度结构物上的波浪力中国海洋大学海洋工程系海洋工程波浪力学王树青52大直径直立圆柱上的波浪力521maccamy?fuchs公式?总速度势ghchkz?imjmkrcosm2chkdm0m0mbmhmkrcosme?it?确定系数bm柱面边界条件urra???i?s???0?rra??r?r?rakajmbm?kahmkrjmghchkz?it?imjmkr?hmkrcosmekr2chkdm0hm第五章大尺度结构物上的波浪力中国海洋大学海洋工程系海洋工程波浪力学王树青52大直径直立圆柱上的波浪力yrx521maccamy?fuchs公式?柱面压强?p??trakajmghchkz?itmjmka?hmkacosmeka2chkdm0hmghchkzma0a2?1a2macos2ma2m?1bcos2m?1cost2chkdm0a0b2?1a2mbcos2m?a2m?1acos2m?1sintmm0第五章大尺度结构物上的波浪力中国海洋52大直径直立圆柱上的波浪力521maccamy?fuchs公式大学海洋工?程系海洋工程波浪力学王树青任意高度z处顺波向的水平波力yrf2hy?0pasina
第七章 波浪理论及其计算原理
第七章 波浪理论及其计算原理在自然界中；常可以观察到水面上各式各样的波动，这就是常讲的波浪运动，它造成海洋结构的疲劳破坏，也影响船的航行和停泊的安全。
波浪的动力作用也常引起近岸浅水地带的水底泥沙运动，致使岸滩崩塌，建筑物前水底发生淘刷，港口和航道发生淤积，水深减小，影响船舶的通航和停泊。
为了海洋结构物、驾驶船舶和船舶停靠码头的安全，必须对波浪理论有所了解。
一般讲，平衡水面因受外力干扰而变成不平衡状态，但表面张力、重力等作用力则使不平衡状态又趋于平衡，但由于惯性的作用。
这种平衡始终难以达到，于是，水体的自由表面出现周期性的有规律的起伏波动，而波动部位的水质点则作周期性的往复振荡运动。
这就是波浪现象的特性。
波浪可按所受外界的干扰不同进行分类。
由风力引起的波浪叫风成波。
由太阳、月亮以及其它天体引起的波浪叫潮汐波。
由水底地震引起的波浪叫地震水波由船舶航行引起的波浪叫船行波。
其中对海洋结构安全影响最大的是风成波。
风成波是在水表面上的波动，也称表面波。
风是产生波动的外界因素，而波动的内在因素是重力。
因此，从受力的来看；称为重力波。
视波浪的形式及运动的情况，波浪有各种类型。
它们可高可低，可长司短。
波可是静止的一一驻波（即两个同样波的相向运动所产生的波，也可以是移动的——推进波以一定的速度将波形不变地向一个方向传播的波），可以是单独的波，也可以是一个接一个的一系列波所组成的波群。
§7-1 液体波动理论一、流体力学基础1、速度场 描述海水质点的速度随空间位置和时间的变化规律的一个矢量。
),,,(t z y x V V =它的三个分量为：x 方向的量：),,,(t z y x u u =y 方向的量：),,,(t z y x v v =z 方向的量：),,,(t z y x w w =2、速度势 对于作无旋运动的液体，存在一个函数，它能反映出速度的变化，但仅仅是反映速度大小的变化，这个函数称为速度v的势函数，简称速度势： ),,,(t z y x φφ=3、速度与速度势的关系x u ∂∂=φ， y v ∂∂=φ， zw ∂∂=φ 二、海水运动的基本假设1、海水无粘性，只有重力是唯一的外力；2、液体自由液面上的压力为常数；3、液体波动振幅相对于波长为无限小；4、液体作无旋运动。
波浪计算公式(二)
波浪计算公式(二)波浪计算公式1. 波长计算公式•公式：波长（λ） = 速度（v） / 频率（f）•示例：如果一个波的速度是10m/s，频率为5Hz，那么波长可以计算为：λ = 10m/s / 5Hz = 2m2. 频率计算公式•公式：频率（f） = 速度（v） / 波长（λ）•示例：假设波的速度是15m/s，波长为3m，那么频率可以通过以下计算得到：f = 15m/s / 3m = 5Hz3. 速度计算公式•公式：速度（v） = 波长（λ） * 频率（f）•示例：当波长为4m，频率为2Hz时，速度可以计算如下：v = 4m * 2Hz = 8m/s4. 能量计算公式•公式：能量（E）= 振幅（A）^2 * 密度（ρ） * 波速（v） * 波速（v）•示例：如果振幅为3，密度为2kg/m^3，波速为10m/s，那么能量可以通过以下方式计算：E = (3)^2 * 2kg/m^3 * 10m/s *10m/s = 900 J5. 群速度计算公式•公式：群速度（v_g）= 速度（v） / 折射率（n）•示例：假设波的速度为20m/s，折射率为，那么群速度可以计算如下：v_g = 20m/s / = /s6. 相速度计算公式•公式：相速度（v_p）= 波长（λ） * 频率（f）•示例：如果一个波的波长为6m，频率为3Hz，那么相速度可以通过以下公式计算：v_p = 6m * 3Hz = 18m/s7. 相位差计算公式•公式：相位差（Δφ）= 2π * (距离（d）/ 波长（λ）)•示例：当两个波的距离为4m，波长为2m时，相位差可以通过以下公式计算：Δφ = 2π * (4m / 2m) = 4π8. 反射率计算公式•公式：反射率（R）= (电磁波的反射强度) / (电磁波的入射强度)•示例：如果电磁波的反射强度为10 W/m^2，入射强度为5 W/m^2，那么反射率可以计算如下：R = 10 W/m^2 / 5 W/m^2 = 2以上是一些与波浪计算相关的公式和示例解释。
波浪能公式
波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。
波浪能的大小可以用海水起伏势能的变化来进行估算，即 P＝0.5TH^2
（P为单位波前宽度上的波浪功率，单位 kw/m；
T为波浪周期，单位s；H为波高，单位m，
问题：
为何波浪的能量和波高的平方成正比，而不是和运动周期平方成正比？
公式中的0.5怎么来的？
这可能是由实验得到的经验公式。这里的P是平均能流密度，故有1/2的系数。波的能量理论上和振幅平方成正比。
那個只是估算式。重力波的相速度公式中在根號裏面有1/2，平方之後就有1/2了
ห้องสมุดไป่ตู้
。
波浪力
校核高水位时：h=4mH= 4.76m L=85.1mT=7.6s前沿线泥面标高：-10m码头面标高： 6.5m前沿水深：d=14md/L=0.165查手册P52. 图1-9-23f(d/L)=0.59波面方程h=H/2*coskx+p H2/2/L*f(d/L)cos2kx当x=0h= 2.627m波峰面标高： 6.627m静水压力：Ps=ghg= 1.025t/m3g=9.8m/s2Ps= 2.692t/m2动水压力：Pd=1,7*g/2/g*u2u=p H/T*cosh(2p(d-z)/L)/sinh(2p d/L)在静水面处：z=0u= 2.538m/sz= 5.4mu= 1.937m/sPd1=0.573t/m2Pd2=0.333t/m2前边梁底标高； 4.88m静水压力：Ps= 1.790t/m2动水压力：Pd1=0.573t/m2排架间距：6米横梁及靠船构件宽：1米波浪作用在纵、横梁及靠构上的合力、合力作用的计算。
合力：横梁、靠构：P1= 3.536tP2=14.539tP3= 1.504tP4= 2.446t前边梁：P5=7.819tP6= 5.000tP=34.844t作用点位置；e= 4.893m(距靠构底）作用点离开横梁中心线距离；-0.133(取负值）b、波浪作用在面板底面上的上浮力p=bg(h-hi)面板底标高： 5.88hi= 1.88b= 1.5p= 1.15t/m2P= 6.89t/mc、波浪作用在码头面下梁上的侧压力纵梁底标高： 3.12hb= 1.5<hipa= 1.15t/m2pb=bg(h-hi+hb)pb= 3.45t/m2P1=21.75tP=21.75t合力作用点位置：e=0.62m(距纵梁底）距横梁中心线：0.38(取正值）。
波浪作用力公式介绍
说明： 说明：单坡上的波压力计算方法是根据原 苏联国家建设委员会在1986 1986年颁布的建筑 苏联国家建设委员会在1986年颁布的建筑 标准与规范《波浪、 标准与规范《波浪、冰凌和船舶对水工建 筑物的荷载与作用》CНИП.2.06.04筑物的荷载与作用》CНИП.2.06.04-82 中计算规则波波压力的方法， 中计算规则波波压力的方法，其由试验计 算求得，并通过原型实测资料验证。 算求得，并通过原型实测资料验证。可用 于计算不规则波对单坡堤混凝土护面上的 波压力。 波压力。
ps =γK1K2H
静水面以上、以下的波浪压力强度按《规范》 静水面以上、以下的波浪压力强度按《规范》 有关规定计算。 有关规定计算。 波谷作用时波浪力计算： 波谷作用时波浪力计算：
静 静 静
d＜ 2H H /2
i
p
b
图G.1.1-2 波谷时的波压力分布图
静水面处波浪压力强度为零； 静水面处波浪压力强度为零； 静水面以下波浪压力强度计算。 静水面以下波浪压力强度计算。
G.2 斜坡式护面
G.2.1 对于斜坡式海堤，当护面层采用混凝 对于斜坡式海堤， 土板时， 土板时，护面板的稳定取决于上下两面波 浪力与浮力的作用。 浪力与浮力的作用。 G.2.2 在1.5≤m≤5.0的条件下，作用在整体 1.5≤m≤5.0的条件下 的条件下， 或装配式平板护面上的波压力分布见下图， 或装配式平板护面上的波压力分布见下图， 最大波压力p (kPa)按下式计算 按下式计算。 最大波压力p2(kPa)按下式计算。
p
Z d1 + d1
) 负 (负
Z 静 静 静 d
胸 胸 P u b
图G.2.3-1 胸墙波压力图 G.2.3-
注意：本条中的波高 均是指 均是指H 频率F的 注意：本条中的波高H均是指 F，频率 的 取值由表6.1.3确定。 确定。 取值由表 确定
波浪作用力定律介绍
G.2.3 作用于如下图的斜坡式海堤顶部胸墙 上的波浪力，当无因次参数ξ≤ξb时，可按下 列公式计算。
本条公式介绍了波峰作用时胸墙上平均压力 强度、胸墙上的波压力分布高度、单位长度 胸墙上的总波浪力、胸墙底面上的波浪浮托 力的计算公式。
静水面 d
p
d1 +Z Z
d1 (负值)
胸墙
Pu b
图G.2.3-1 胸墙波压力图
注意：本条中的波高H均是指HF，频率F的 取值由表6.1.3确定。
1. 静水面以上高度H处的波压力为零。 2. 静水面处的波浪压力强度为：
ps K1K2 H
静水面以上、以下的波浪压力强度按《规范》 有关规定计算。 波谷作用时波浪力计算：
静水面
d＜2H H/2
b
i
p
图G.1.1-2 波谷时的波压力分布图
Байду номын сангаас波浪作用力计算公式 简介
G.1 直立式护面
G.1.1 T g / d 8, d 2H,i 1/10或T g / d 8，d 1.8H,i 1/10
时，直立式海堤护面上波浪作用力可按下确 定。波峰作用下：
H
静水面
ps 0.7ps
H/2
d＜2H
pd=(0.5～0.6) ps
b
i
图G.1.1-1 波压力分布图
注意：本条中的波高H均是指HF，频率F的 取值由表6.1.3确定。
p2 k1k2 pH
3
1 2 4 5
α
图G.2.2 斜坡护面平板的波压力分布图
首先确定：最大波压力p2作用点2的垂直坐 标z2（m）：
z2
A
1 m2
1
2m2 1 A B
其次确定各压力转折点离点2的距离及各点 的波压力p：可由《规范》有关规定确定。
波浪计算公式(一)
波浪计算公式(一)波浪计算公式基本概念在物理学中，波浪是指由能量传递引起的一系列连续的周期性振动。
波浪的行为可以用一些数学公式进行描述和计算。
本文将介绍几个常用的波浪计算公式，并通过实例解释其用途和意义。
波长公式波长是指在一个周期内波浪传播的距离，通常用λ表示。
波长公式可以用来计算波浪的波长。
波长公式：λ = v/f其中，v表示波速，f表示频率。
根据波长公式，我们可以计算出波浪的波长。
例如，如果某个波浪的波速为10 m/s，频率为5 Hz，那么根据波长公式，我们可以得到：λ = 10/5 = 2 m这意味着该波浪在一个周期内传播的距离是2米。
波速是指波浪传播的速度，通常用v表示。
波速公式可以用来计算波浪的波速。
波速公式：v = λ * f根据波速公式，我们可以通过已知的波长和频率计算出波浪的波速。
例如，如果某个波浪的波长为5米，频率为10 Hz，那么根据波速公式，我们可以得到：v = 5 * 10 = 50 m/s这意味着该波浪的传播速度是50米/秒。
周期公式周期是指一个波浪完成一个完整振动所需要的时间，通常用T表示。
周期公式可以用来计算波浪的周期。
周期公式： T = 1/f根据周期公式，我们可以通过已知的频率计算出波浪的周期。
例如，如果某个波浪的频率为8 Hz，那么根据周期公式，我们可以得到：T = 1/8 = s这意味着该波浪完成一个完整振动所需要的时间是秒。
频率是指波浪振动的次数，通常用f表示。
频率公式可以用来计算波浪的频率。
频率公式： f = 1/T根据频率公式，我们可以通过已知的周期计算出波浪的频率。
例如，如果某个波浪的周期为秒，那么根据频率公式，我们可以得到：f = 1/ = 5 Hz这意味着该波浪每秒钟振动5次。
总结本文介绍了波浪计算中常用的几个公式，包括波长公式、波速公式、周期公式和频率公式。
这些公式可以帮助我们计算和理解波浪的特性。
通过实例解释，我们可以更好地理解这些公式的应用和意义。
直立墙面上的波压力计算公式
2 波浪荷载的计算理论2.1 直墙上的波浪力（1）直墙上的立波浪力二阶浅水立波的波压力公式：222()1()sin 2[1(32)cos 2]41(csc 22cos 2)2ch z kd ch z kd p z AA cth kd cth kd chkd chkd A h kd cth kd ωτωτωτ++=-+-+-++令 kd →∞，得二阶深水立波的波压力公式：22211sin cos 2(1cos 2)24z z p z Ae A A e ωτωτωτ=-++-+ （2）直墙上的破波浪力1）远破波的波压力计算在静水面以上高度为H （推进波的波高）处得波压力为0，静水面处得波压力P s 为12s p K K H γ=其中 γ——海水容重1K ——与海底坡度i 有关的系数2K ——与坡坦有关的系数在静水面以上的波浪力的分布按直线变化。
在静水面以下z=H/2处得波浪附加应力P s 为0.7z s p p =在墙底处的波浪附加压力P d 为当d/H ≤1.7时，0.6d s p p =当d/H>1.7时，0.5d s p p =墙底面上的波浪浮托力P u 为2d u bp p u = （b 为墙底宽度，u 为波浪浮托力分布图的折减系数，可取0.7） 2）近破波的波压力计算静水面处得波压力P s 为：当2/3≥d 1>1/3时，111.25(1.80.16)(10.13)s H H p H d d γ=--； 当1/3≥d 1≥1/4时，1111.25[(13.936.4)(0.67) 1.03](10.13)s d H H p H d d d γ=--+-。
在墙底处的波浪附加压力P d 为0.6d s p p =在计算单位长度堤身上的近破波的总波浪力P 时运用下面的公式：当2/3≥d 1>1/3时，11.25(1.90.17)s H p H d γ=-；当1/3≥d 1≥1/4时，1111.25[(14.838.8)(0.67) 1.1]s d H p Hd d d γ=--+。
波浪作用力计算1
• 另外，在长期的波浪淘刷之下，刚性护面结构下面的 另外，在长期的波浪淘刷之下， 反滤层很容易被掏空，在此种情况下， 反滤层很容易被掏空，在此种情况下，波浪的冲击力 结合波浪对护面结构的反作用力， 结合波浪对护面结构的反作用力，往往会造成海堤的 最终破坏。因此， 最终破坏。因此，斜坡式采用混凝土板护面层进行强 度设计时，一定要进行波浪作用力的计算。 度设计时，一定要进行波浪作用力的计算。
• 2 计算内容： 计算内容： • 分为直立式护面结构和斜坡式护面结构
的波浪作用力计算。 的波浪作用力计算。
• 3 计算公式来源： 计算公式来源： • 主要来自于《海港水文规范》 主要来自于《海港水文规范》公式和原
苏联规范公式。 苏联规范公式。
正文有关条文的解释和说明 • 6.7.1 海堤工程的波浪作用力计算应采用不 规则波要素作为计算条件， 规则波要素作为计算条件，计算应取堤脚前 波长处的波浪要素， 约 1/2波长处的波浪要素 ， 当堤脚前滩涂坡 波长处的波浪要素 度较陡时，应取靠近海堤堤脚处的波浪要素。 度较陡时，应取靠近海堤堤脚处的波浪要素。 堤前波浪要素应按第6.1节 堤前波浪要素应按第 节 ～ 第 6.4节的规定 节的规定 确定。 确定。 • 6.7.2 波浪作用力可分为直立式护面和斜坡 式护面按附录G.1和附录 和附录G.2计算确定，单一 计算确定， 式护面按附录 和附录 计算确定 坡度陡墙式海堤的波浪作用力， 坡度陡墙式海堤的波浪作用力，可按相关直 立式海堤的公式估算。 立式海堤的公式估算。
• 还有一种情况是陡墙式护面结构下的防浪 墙的稳定也和波浪作用力紧密相关， 墙的稳定也和波浪作用力紧密相关，本节 就是针对此种情况下而制定的。 就是针对此种情况下而制定的。对于陡墙 式护面结构（防浪墙的稳定）、 ）、斜坡式采 式护面结构（防浪墙的稳定）、斜坡式采 用混凝土板护面层进行强度设计时， 用混凝土板护面层进行强度设计时，需进 行波浪作用力的计算。 行波浪作用力的计算。
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＝
787.31
＝ 7263.211
＝
0
＝
0
＝ 19.30215
＝
128.681
8.1.2.1 8.1.2.2
波高H(m) 波长L(m)
波浪平均周期T(s)
9
Pbc
0.14574 -0.02403 0.91976
9
Pdc
-0.18 -0.00015 2.54341
9
B
Poc
1.31427 -1.20064 -0.6736
9
Pbc
-3.07372 2.91585 0.11046
9
Pdc
-0.03291 0.17453 0.65074
9
q
Poc
0.03765 0.46443 2.91698
Pc= 245.6977 单位长度墙身上的 水平总波浪力矩 单位长度墙底面M上c= 2039.281 的波浪浮托力
Puc= 75.91264 ▲▲请用其他的计 算结果▲▲ 当d≥1.8H， d/L=0.05～0.12时，
ηt= 1.033713
pot= 10.59556
pdt= 13.09176
单位长度墙身上的 水平总波浪力
p= 7.4825 单位长度墙身上的 总波浪力
P= 97.01061 Mp= 629.0374
近破波波峰作用 （d1>=0.6H)
Z= 7.4591 ps= FALSE pb= 0 单位长度墙身上的 总波浪力 P= FALSE
T
9
H
6.11
d
12.1
A
Poc
0.02901 -0.00011 2.14082
当d≥1.8H， d/L=0.05～0.12时T，*= 4.327999
m= 1.036615 Bη= 1.225477 ηc= 1.647366
n= 1 hc= 1.098244 poc= 25.64903 pbc= 11.82702 pdc= 15.18253 pac= 8.549677 单位长度墙身上的 水平总波浪力
9
Pbc
0.0622 1.32641 -2.97557
9
Pdc
0.28649 -3.86766 38.4195
9
波浪力及力矩计算：
一、波峰作用 波浪压力强度为零 处：
PH MPH PV MPV PU MPU 二、波谷作用 hs 波浪压力强度最大 处： PH MPH PV MPV PU MPU
4.960 m
72.5184975 46.99529986 41.26126962
d1/d= 0.956927
判断波态
T g 8,d 2H或T g 8,d 1.8H ——立波
d
d
立波
T g 4.328
d
2H= 2.920 1.8H= 2.628
T g 8,d 2H，i 1/10或T g 8,d 1.8H,i 1/10——远破波
8.1.3.2 8.1.4.1
8.1.4.2
ηc/d= hc/d= Pac=
P 0.016869 -0.03557
-0.2209
1.040973 0.643094 0.696269
0.887005 0.642842 0.335617
0.724693072 0.363360145 12.16547429
d
T
g
d
4.328
d
远破波
2H= 2.920 1.8H= 2.628
d1 1.8H ——立波
d1 1.8H ——近破波
立波
13.330 >=
1.8H= 2.628
d1 1.5H ——立波 13.330 >=
d1 1.5H ——近破波 1.5H= 2.190
立波
0
0
建筑物前水深d(m) 基床上水深d1(m) 直墙的底宽b(m) 建筑物前水底坡度I 远破波时系数K1 远破波时系数K2 水位
1.46 40.45 5.16
13.93 13.33 10 0 1.25 1.13 3.33
加速度
9.8
波长试 算： 40.446388
L/H=
27.70548 0.344376
暗基床
◆◆◆该条件下产生 立波◆◆◆
d1 d 23
1 3
d1
d
2 3
中基床
0.41395
d1
d
1 3
低基床
判断
T g 8,d 2H或T d
T g 4.328
d
T g 8,d 2H，i 1/10或T
d
T
g
d
4.328
d1 1.8H ——立波
d1=
d1 1.5H ——立波 d1=
8.1.3.1
Mp= 838.5474 Mpu= 64.34048 ▲▲请用其他的计 算结果▲▲
当H/L≥1/30和 0.2<d/L<0.5和d/L≥ 0.5时的立波波峰波 浪力
ps= 14.965 pz= 12.40019 pb= 3.408621
单位长度墙身上的 总波浪力
P= 86.69196 墙底面上的波浪浮 托力
远破波波浪力波峰 作用力计算
ps= 21.13806 pz= 14.79664 pd= 10.56903 单位长度墙身上的 总波浪力
0.169982
p= 188.3507 Mp= 1446.23 墙底面上的波浪浮 托力 pu= 36.99161 Mpu= 246.6107 远破波波浪力波谷 作用力计算
Pu= 17.04311
Mp1= 500.5318
※※请用该部分的 计算结果※※
当H/L≥1/30和 0.2<d/L<0.5和d/L≥ 0.5时的立波波谷波 浪力
hs= 0.169982 pd'= 3.393871 ps'= 13.22268 pb'= 3.860429 单位长度墙身上的 总波浪力 P'= 111.3689 单位长度墙底面上 方向向下的波浪力 Pu'= 19.30215 单位长度上波吸力 产生的力矩 MPB= 838.5474 单位长度上浮托力 产生的力矩 MPBU= 64.34048 ※※请用该部分的 计算结果※※
单位长度墙身上的 总波浪力
P= 140.5804 Mp= 1195.811 墙底面上的波浪浮 托力 Pu= 19.53622
▲▲请用其他的计 算结果▲▲
当H/L≥1/30和 d/L=0.139～0.2时， 立波波谷作用时波 浪力
pd'= 3.393871 ps'= 13.22268 pb'= 3.860429 单位长度墙身上的 总波浪力 P'= 111.3689 单位长度墙底面上 方向向下的波浪力 Pu'= 19.30215
Pt= 158.2156
Mp= 1022.8 单位长度墙底面上 方向向下的波浪力
Put= 65.45879 Mpu= 218.196
▲▲请用其他的计 算结果▲▲
当H/L≥1/30和 d/L=0.139～0.2时， 立波波峰作用时波 浪力
hs= 0.169982 pd= 3.393871 ps= 15.31267 pb= 3.907243