码头1-1剖面立波波浪力计算(d=1.5m)

船舶操纵运动波浪力计算

船舶操纵运动波浪力计算2.1 不规则波入射力计算模型依据概率统计理论，不规则波的波面可以看作是由一系列具有不同的频率、波数、波幅、传播方向以及随机分布初相位角的规则波叠加而成。

在实际应用中寻求海浪的统计特性，通常采用“波能谱”的概念来描述海浪。

海浪形成的过程是风把能量传递给水的过程。

这一过程大致可分为两个阶段，第一阶段为波浪生长阶段，当风最初作用于海面上时，海面开始出现较小的波，随着时间的增长，风不断地把能量传递给水，波浪越来越大，显然这一阶段海浪是比较复杂，其统计特性随时间不断变化，这一阶段的海浪描述描述相当复杂。

但是，当波浪渐趋稳定时，波的能量达到一定值，其统计特征基本上不随时间变化，为了这一阶段海浪的数学描述，应用波谱密度函数，从大量观察分析结果表明海浪以及船舶在波浪中的运动等均属于狭带谱的正态随机过程，因此基于以下假设：1．波浪为弱平稳的、各态历经的、均值为零的正态(高斯)随机过程。

2．波谱的密度函数为窄带。

3．波峰(最大值)为统计上独立的。

由波的方向性谱密度，不规则波的波面可用下列随机积分表示来描述：⎰⎰-∞+-+=220),(2)],()sin cos (cos[),,(ππςθωθωθωεωθηθξηξςd d S t k t （2-1）其中，),(θωςS 为波谱密度函数，表示了不规则波浪中各种频率波的能量在总能量中所占的份量。

仅考虑波沿主浪向运动的情况，并将式（2-1）转化为随船坐标系下表示为：⎰∞+--=0)(2)]()sin cos (cos[),,(ωωωεωμμςςd S t y x k t y x e （2-2）为了方便计算，将波能谱密度函数进行离散，用求和形式代替上式的积分如下：∑=+--∆=ni i ei i i t y x k S t y x 1])sin cos (cos[)(2),,(εωμμωωςς （2-3）其中，相位角i ε可视为均匀分布在（0，2π）区间内的随机变量。

高桩码头设计中波浪力计算方法的探讨

为避免受波浪力的作用，一般要求透空式高桩码头的上部结构要高出高水位时设计波浪的波
峰顶点以上ｌ１］，但受客观条件限制，有时只能布置
本文提出了采用ＡｕｔｏＣＡＤ制图软件绘制理论波面
的图形计算方法。并针对某实际工程，通过在ＡｕｔｏＣＡＤ中调整波面与码头结构断面相对位置，分别计算了波峰顶点作用在排架端部、中部及后部的３种工况。供工程设计时参考。１波浪力计算公式１．１波浪对桩基和墩柱建筑物的作用
水运工程
Ｏｅｔ．２０１３Ｎｏ．１０ＳｅｒｉａｌＮｏ．４８４
第１０期
总第４８４期
Ｐｏｒｔ＆ＷａｔｅｒｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
高桩码头设计中波浪力计算方法的探讨
王恺
（中交第三航务工程勘察设计院有限公司，上海２０００３２）
Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｗａｖｅｆｏｒｃｅｉｎｄｅｓｉｇｎｏｆｈｉｇｈ－ｐｉｌｅｗｈａｒｆ
ＷＡＮＧＫａｉ
（ＣＣＣＣＴｈｉｒｄＨａｒｂｏｒＣｏｎｓｕｌｔａｎｔｓＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３２，Ｃｈｉｎａ）

水利与水运规范挡潮闸上波浪力的比较计算

作用于水闸铅直或近似铅直迎水面上的浪压力，应根据闸前水深和实际波态，分别按下列规定进行计算：
淤当 H逸Hk 和 H逸Lm/2 时，浪压力可按公式（1）和公式（2）计算，计算示意图见图 1。
在这种情况下，波浪力的计算精度要求变得越来越高。有的大型工程甚至需要物理模型试验的专门论证。
（1）
本文结合海南某工程实例，比较了常见的水利与水运
业中波浪力的计算方法更适用于波高较高时的挡潮闸设计，可为类似工程的设计和规范的更新提供有益的参考。
Abstract: In the conventional design of inland gate, the wave is usually wind-generated wave, which is not the controlling load in the
挡潮闸是水闸的一种常见类型，用于保护沿岸城市不
波浪要素可根据闸前风向、风速、风区长度、风区内的
受风暴潮等自然灾害引发海岸洪水的侵袭，主要分布于航道、海湾、河口三角洲等地区，是沿海城市防洪保护系统的重要组成部分。
挡潮闸上的荷载计算通常采用《水闸设计规范》（SL265）及《水工建筑物荷载设计规范》（SL774），波浪力常常不是控制性荷载，其计算精度要求不高。
表 2 NW 向波浪要素结果 100+100
H1% （m）
H4% （m）
H5% （m）
H13% （m）
Hm （m）
T （s）
L （m）
5.84
5.14
5.00
4.35
3.00
9.8
9.8
2.3 结论根据以上计算结果可见，在波高较高（跃5m）和波长较

立波波浪力计算

＝ 1331.313 ＝ 18250.95 ＝ 354.7516 ＝ 4490.801 ＝ 19.53622 ＝40 m
＝
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

波浪力计算表格

85.07 -0.071104895 82.85 0.048713132 95.53 -0.034197547 92.80 0.002021749
水文规范的计算公式 8.1.3
d d1 hs H d d1 HH hs
d d1 H z
8.1.3(判断特征值= 3 )
8.1.4(判断特征值= 4 )
水参数
γ
H
波浪参数
L
T
d
建筑物参数
d1 每延米长L0
b
10.25 4.06 81.90
8 15.06
15.06
1 18.26
单位：m；KN；KN*m
d/L T* T*= T*=
判断条件
0.1839 6.4567
8 9 d/L d/L=0.139～0.2
d d>1.8H
8.1.2(判断特征值= 1 )
-243.379 6.087
-1481.366
H
波浪参数
L
T
高水位
d
建筑物参数
2.99 60.40 6.4 17.06
2年一遇
H
波浪参数
L
低水位
T
d
建筑物参数
2.99 59.40 6.4 15.64
建筑物参数
H
波浪参数
L
T
高水位
d
建筑物参数
5.8 85.00
8 17.06
10年一遇
H
波浪参数
L
低水位
LUC Mut
763.535
7959.866 10.425 281.549 6.087 1713.698
pdt
每延米总波浪力
每延米总波浪力矩

高桩码头上部结构波浪力物理模型试验研究

高桩码头上部结构波浪力物理模型试验研究肖文智;王登婷;冯卫兵;黄海【摘要】在不同水位、相同波浪要素组合条件下进行波浪对码头上部结构作用力的模型试验研究,得到上部结构所受最大波浪水平力、最大波浪上托力、最大波浪水平力对应的波浪上托力以及最大波浪上托力对应的波浪水平力,分析最大波浪水平力和最大波浪上托力之间的相位差；并对最大波浪上托力和理论值进行分析比较.试验结果表明:随着水位的增高,作用在码头上部结构的波浪力先增大后减小,在设计高水位时,码头上部结构受到的波浪力最大；最大波浪上托力和最大波浪水平力并不同时出现,存在相位差.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P50-54)【关键词】高桩码头;波浪水平力;波浪上托力;物理模型【作者】肖文智;王登婷;冯卫兵;黄海【作者单位】河海大学,江苏南京210098;南京水利科学研究院,江苏南京210024;河海大学,江苏南京210098;上海海科工程监理所,上海200231【正文语种】中文【中图分类】U656.1+13在外海开敞式水域，当水位较高并且高桩码头上部结构承受波浪力时，波浪作用会对码头造成整体破坏或者局部破坏。

目前还没有成熟的方法来预测高桩码头上部结构在波浪作用下的水平力，往往以物理模型试验值作为设计标准；而关于波浪上托力的计算国内外均早有研究，并提出了各自的经验计算公式，由于这些计算公式都有一定的经验性，因此各家的计算结果也相差较大。

而在实际工程计算中，不同的计算方法会对工程的安全性和经济效益产生很大影响，因此对高桩板梁式码头在波浪作用下受到的上托力和水平力进行研究，并考虑二者的组合效应，分析其对上部结构的作用，具有重要的意义。

研究成果有利于工程设计人员确定波浪作用的最不利组合，可以为开敞式高桩板梁式码头的设计提供依据。

1 公式推导在过去的几十年中，为了预测海岸结构物受到的波浪荷载，国内外很多学者进行了大量的研究。

波浪作用力计算

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。

港口水工建筑物

1.码头分类：按平面布置分类：顺岸式突堤式墩式按断面形式分类：直立式斜坡式半直立式半斜坡式多级式按结构形式分类：重力式码头板桩码头高桩码头混合式码头2.作用的分类：时间的变异：永久作用可变作用偶然作用空间位置的变化：固定作用自由作用结构的反应：静态作用动态作用3.船舶荷载：船舶的系缆力船舶挤靠力船舶撞击力5．方块码头的断面形式：1阶梯型断面和底宽较大，方块数量，种类和层数较多，横断面方向的整体性差，基底应力不均匀。

2 恒重式 3 卸荷板式由于卸荷板的遮掩作用，减小了作用在墙背后的土压力，基底应力比较均匀，断面和底宽大大减少，使结构工程量节省，也是横断面处有可能每层只采用一块方块，结构的整体稳定性也较好。

6.抛石基床是重力式码头广泛应用的一种基础形式，抛石基床设计包括：选择基床形式；确定基床厚度和肩宽；确定基槽的底宽和边坡坡度；规定块石的重量和质量要求；确定基床顶面的预留坡度和预留沉降量等7．岸壁式码头的墙后回填方式：1.紧靠墙背用颗粒较粗和内摩擦角较大的材料做抛石棱体，以减少墙后土压力，并在棱体顶面和坡面设置倒滤层。

另一种情况是墙后直接回填细粒土，只在墙身构件间的拼缝处设置倒滤层，防防止土料流失。

8.重力式码头的变形缝必须延长度方向设置沉降缝和伸缩缝，一般是一缝俩用，统称变形缝。

缝宽20-50mm，做成上下通缝，急胸墙与墙身的变形缝在一个垂面上。

现场浇注混凝土与浆砌石部位的变形缝用弹性材料填充.变形缝间距根据气温情况，结构形式，地基条件和基床厚度确定，一般10-30m。

设在以下位置1.新旧建筑物衔接处2.码头水深或结构形式改变处3.地基土质差别较大处4.基床厚度突变出5.沉箱或方块接缝处9.重力式码头地面堆货荷载的布置形式及相应的验算项目码头地面使用荷载为活荷载，应根据不同的计算项目，按最不利情况进行布置。

堆货荷载一般有以下3种布置形式：1作用在码头上的垂直力和水平力（以土压力为主）都最大，用于验算基床和地基的承载力及计算建筑物的沉降和验算整体滑动稳定性；2作用在码头上的水平力最大垂直力最小，用于验算建筑物的滑动和倾覆稳定性，3作用在码头上的垂直力最大水平力最小，用于验算基底面后踵的应力。

船舶操纵运动波浪力计算

船舶操纵运动波浪力计算2.1 不规则波入射力计算模型依据概率统计理论，不规则波的波面可以看作是由一系列具有不同的频率、波数、波幅、传播方向以及随机分布初相位角的规则波叠加而成。

在实际应用中寻求海浪的统计特性，通常采用“波能谱”的概念来描述海浪。

海浪形成的过程是风把能量传递给水的过程。

这一过程大致可分为两个阶段，第一阶段为波浪生长阶段，当风最初作用于海面上时，海面开始出现较小的波，随着时间的增长，风不断地把能量传递给水，波浪越来越大，显然这一阶段海浪是比较复杂，其统计特性随时间不断变化，这一阶段的海浪描述描述相当复杂。

但是，当波浪渐趋稳定时，波的能量达到一定值，其统计特征基本上不随时间变化，为了这一阶段海浪的数学描述，应用波谱密度函数，从大量观察分析结果表明海浪以及船舶在波浪中的运动等均属于狭带谱的正态随机过程，因此基于以下假设：1．波浪为弱平稳的、各态历经的、均值为零的正态(高斯)随机过程。

2．波谱的密度函数为窄带。

3．波峰(最大值)为统计上独立的。

由波的方向性谱密度，不规则波的波面可用下列随机积分表示来描述：⎰⎰-∞+-+=220),(2)],()sin cos (cos[),,(ππςθωθωθωεωθηθξηξςd d S t k t （2-1）其中，),(θωςS 为波谱密度函数，表示了不规则波浪中各种频率波的能量在总能量中所占的份量。

仅考虑波沿主浪向运动的情况，并将式（2-1）转化为随船坐标系下表示为：⎰∞+--=0)(2)]()sin cos (cos[),,(ωωωεωμμςςd S t y x k t y x e （2-2）为了方便计算，将波能谱密度函数进行离散，用求和形式代替上式的积分如下：∑=+--∆=ni i ei i i t y x k S t y x 1])sin cos (cos[)(2),,(εωμμωωςς （2-3）其中，相位角i ε可视为均匀分布在（0，2π）区间内的随机变量。

重力墩式码头上部墩台波浪浮托力计算方法的探讨

表 3 墩台波浪浮托力试验结果表
断面
试验水位
波要素
最大总浮托力（kN)
图 1 系靠船墩断面图
2．水文条件
工程位置的极端高水位为 5.06m（五十年一遇），极端
低水位为-0.65m（五十年一遇），设计高水位为 3.41m（高
潮 10%），设计低水位为 0.60m（低潮 90%）。正向波浪与
码头的夹角为 45°，根据天科所提供的《波浪数值模拟计算
4．波浪物理模型试验结果通过波浪断面物理模型试验研究不同水位情况，测试系靠船墩墩体波浪总水平力和波浪总浮托力大小，验证墩体的安全稳定性，为设计、实施及安全使用提供依据。试验方法分别采用规则波和不规则波（目标谱采用 JONSWAP 谱）并按照 JTJ234-2001《波浪模型试验规程》的相关规定进行试验，其中波浪对墩台最大总浮托力试验结果如下表 3 所示。
(d − h
2πd L
z)
co
s
2πx L
（4）
式中：u 为水质点轨道运动的水平分速度（m/s）。
根据在梁板侧面与底面相交处波浪侧压力和浮托力相等
的原则，波浪对底面的浮托力即为侧面静水压力和动水压力
之和。底部总浮托力最大时底部按照均布压强计算，由此得
到波浪对上部底面的总浮托力。 3．《港口与航道水文规范》（JTS145-2015）计算方法[4]
一、上部墩台浮托力计算方法 1．《海港工程设计手册》（中册）计算方法[2]
当桩基或墩柱建筑物的上部结构高出高水位时设计波浪
的波峰顶点以上，不受波浪作用，否则需按下述近似方法估
算作用在上部结构底面的波浪浮托力，如果没有上部结构，
则波峰面在静水面以上的高度计算如下式：
η=
H 2

码头系泊力计算

X X 货柜码头系泊力计算书一、计算说明：拟建XX国际货柜码头由于靠岸壁的水深不足，不能停靠大型的集装箱货船，要求XX国际货柜码头向外延伸4.2米,在原有的码头前沿增加6个浮动箱式护舷，间距为32米设一个，每个浮动箱式护舷长7.5米，宽3.4米，由6个浮箱箱体、护舷橡胶与系泊系统等组成的浮动钢质浮箱，作为码头的延伸部分，通过该设施可以满足停靠10万吨级集装箱船舶。

计算内容:1.钢质浮箱通过左右两根系缆绳固定，在台风时，按八级风计算，超过八级风时船舶离港，去锚地停泊，此时主要考虑浮箱本身的安全。

而船舶靠离岸的安全主已由专家负责论证。

因此，我们仅对浮箱在台风时无靠泊状态的最大受力进行计算与安全分析。

风与波浪计算要素取13级台风,设计最大风速取47.1m/s,设计最大波高为1.9m,设计最大周期为4.9秒. 2.在八级风及以下的情况下，箱体的结构应满足停靠10万吨级的集装箱，此时，我们对浮箱在平风时有靠泊状态的最大受力进行计算与安全分析。

风速按极端风速20.7m/s，设计最大波高为1.4m,设计最大周期为4.9秒. 3.在八级风及以下的情况下，箱体的护舷碰垫应满足停靠10万吨级的集装箱船时的挤靠力及对撞击力的吸能量的要求。

4. 由于低潮与高潮的潮位差较大，系缆绳的长度通过计算确定，既要有足够长度又不能碰到原码头护舷。

二、设计依据：根据XXXX航务工程勘察设计院《XX港货运码头改造工程方案设计》三、计算规范：1、2001年“钢质海船入级与建造规范”。

2、TJT 294-98 《斜坡码头及浮码头设计与施工规范》。

3、日本《JSDS造船舾装设计基准》。

4、JTJ 215-98 《港口工程荷载规范》。

四、设计条件：根据《XX港区泊位靠泊能力论证》1.大型集装箱船舶船型尺度表船型尺度表船舶吨级载箱数DWT(t)总长L 型宽B 型深H 满载吃水T (TEU)7000030040.324.3144601～600010000034742.824.414.56001～820020.7m/s 47.1m/s设计低水位：0.72m 。

码头2~4剖面立波波浪力计算(d=3.75m)

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=0.896234pd'=15.8014ps'=9.2636030.896234pb'=15.8014单位长度墙身上的总波浪力P'=17.92462单位长度墙底面上方向向下的波浪力Pu'=7.900701单位长度上波吸力产生的力矩M PB=12.72559单位长度上浮托力产生的力矩M PBU=2.633567▲▲请用其他的计算结果▲▲远破波波浪力波峰作用力计算ps=26.06063pz=18.24244pd=15.63638单位长度墙身上的总波浪力p=62.02429Mp=102.9221墙底面上的波浪浮托力pu=5.472731Mpu= 3.648488远破波波浪力波谷作用力计算p=9.225单位长度墙身上的总波浪力P=14.29875Mp=11.39288近破波波峰作用（d1>=0.6H)Z=1.546ps=FALSEpb=0单位长度墙身上的总波浪力P=FALSET9H 6.11d12.1APoc0.02901-0.00011 2.140829Pbc0.14574-0.024030.919769Pdc-0.18-0.00015 2.543419BPoc 1.31427-1.20064-0.67369Pbc-3.07372 2.915850.110469Pdc-0.032910.174530.650749qPoc0.037650.46443 2.916989Pbc0.0622 1.32641-2.975579Pdc0.28649-3.8676638.41959波浪力及力矩计算：一、波峰作用波浪压力强度为零处： 6.026mP H＝1331.313M PH＝18250.95P V＝354.7516M PV＝4490.801P U＝7.900701M PU＝ 5.267134二、波谷作用hs＝0.896m波浪压力强度最大处： 2.426mP H＝787.31M PH＝7263.211P V＝0M PV＝0P U＝7.900701M PU＝ 5.2671341.8波长试算：11.6269082223.8221I31.251.133.339.812.222220.0909093.5895338,2d H<≥21/10H i<，H——立波113dd<≤113dd≤——立波8.1.4.2ηc/d=0.724693072h c/d=0.363360145Pac=12.16547429P0.01686972.5184975 -0.0355746.99529986 -0.220941.26126962 1.0409730.6430940.696269 0.887005 0.642842 0.335617d1/d=1。

海浪波长以及波浪力计算

Option ExplicitDim L1 As Single, L2 As Single, t As Single, d!, k!, kd!, thkd!, H!, D1!Dim CD As Single, CM As Single, l As Single, Ko As SingleDim Fhdmax As Single, Fhlmax As Single, Mhdmax As Single, Mhlmax!, Fhmax!, Mhmax!Dim 0 As SigleConst Pi = 3.141592653Coist G = 9.8Con st Y = 1025Private Sub Commaid1_Click()Dim r As IitegerDo While TrueL1 = Val(I iputBox(" 请输入波长L1：", "求解设计波长：", "100"))t = Val(IiputBox(" 请输入设计波周期T：", "请输入", "6"))d = Val(I iputBox(" 请输入设计水深d：", "请输入", "20"))If L1 <= 0 Their = MsgBox("请输入一个正数！", 5,"输入错误”)If r = 2 TheiEidEid IfElseExit DoEid IfLoopk = 2 * Pi / L1kd = k * dthkd = (Exp(kd) - Exp(-kd)) / (Exp(kd) + Exp(-kd))L2 = G * (t A 2) * thkd / (2 * Pi)Do Uitil Abs(L2 - L1) < 0.001L1 = L2k = 2 * Pi / L1kd = k * dthkd = (Exp(kd) - Exp(-kd)) / (Exp(kd) + Exp(-kd))L2 = G * (t A 2) * thkd / (2 * Pi)LoopPriit "设计波长是："; L2Priit "波数："; Format$(k, "0.0000")Eid SubPrivate Sub Commaid2_Click()EidEid SubPrivate Sub Commaid3_Click()H = Val(IiputBox(" 请输入设计波高H：", "请输入", "3"))D1 = Val(IiputBox(" 请输入桩柱直径D1：", "请输入", "2"))l = Val(IiputBox(" 请输入桩柱间距l：", "请输入", "15"))If d / L2 < 0.5 ThenPrintPrint "相对水深d/L2:"; d / L2Print " 采用线性波理论计算:"ElseMsgBox " 重新选择计算理论"End IfPrint "波陡："; H / L2Print "相对柱径："; D1 / L2If D1 / L2 < 0.2 ThenPrint " 属于小直径桩柱"ElsePrint " 属于大直径桩柱"End IfCD = Val(InputBox(" 请输入拖曳力系数：", "请输入", "1.0"))CM = Val(InputBox(" 请输入质量系数：", "请输入", "2.0")) PrintPrint "选用拖曳力系数："; CDPrint "选用质量系数："; CMDim LD As SingleLD = l / D1Print " 桩柱相对间距："; LDPrint "群桩系数Ko：";If LD > 4 ThenKo = 1Print KoElseIf LD < 4 And LD > 3 ThenKo = 1.25Print KoElseIf LD < 2 ThenKo = 1.5Print KoEnd IfEnd SubPrivate Sub Command4_Click()Dim K1 As Single, K2 As Single, K3 As Single, K4 As SingleDim e As Single, 0 o As SingleK1 = (2 * k * (d + H / 2) + sh(2 * k * (d + H / 2))) / (8 * sh(2 * k * d))Fhdmax = CD * 丫* G * D1 * (H A2) * K1 / 2PrintPrint "K1 值："; Format$(K1, "0.0000")Print "单桩柱最大水平拖曳力Fhdmax："; FhdmaxK2 = th(k * d)Fhlmax = CM * 丫* G * Pi * (D1 A 2) * H * K2 / 8PrintPrint "K2 值："; Format$(K2, "0.0000")Print "单桩柱最大水平惯性力Fhlmax:"; FhlmaxK3 = (2 * (k A 2) * (d + H / 2) A 2 + 2 * k * (d + H / 2) * sh(2 * k * (d + H / 2)) - ch(2 * k * (d + H / 2)) + 1) / (32 * sh(2 * k * d))Mhdmax = CD * 丫* G * D1 * (H A 2) * L2 * K3 / (2 * Pi)PrintPrint "K3 值："; Format$(K3, "0.0000")Print "单桩柱最大水平拖曳力矩Mhdmax:"; MhdmaxK4 = (k * d * sh(k * d) - ch(k * d) + 1) / ch(k * d)Mhlmax = CM * 丫* G * (D1 A 2) * H * L2 * K4 / 16PrintPrint "K4 值："; Format$(K4, "0.0000")Print "单桩柱最大水平惯性力矩Mhlmax:"; MhlmaxIf Fhlmax >= 2 * Fhdmax ThenFhmax = Fhlmax0 o = 90ElseIf Fhlmax < 2 * Fhdmax ThenFhmax = Fhdmax * ((1 + (Fhlmax / Fhdmax) A 2) / 4) 0 o = arcsin(Fhlmax / (2 * Fhdmax)) End If PrintPrint "单桩柱最大水平波力Fhmax:"; FhmaxIf Mhlmax >= 2 * Mhdmax ThenMhmax = MhlmaxElseIf Mhlmax < 2 * Mhdmax Then Mhmax = Mhdmax * ((1 + (Mhlmax / Mhdmax) A 2) / 4) End IfPrintPrint "单桩柱最大水平波力矩Mhmax:"; MhmaxPrint "最大水平波力和最大水平波力矩的相位0 o:"; 0 oe = Mhmax / FhmaxPrintPrint "最大水平波力作用点离海底的距离e:"; eEnd SubPublic Function sh(n) As Singlesh = (Exp(n) - Exp(-n)) / 2End FunctionPublic Function ch(n) As Singlech = (Exp(n) + Exp(-n)) / 2End FunctionPublic Function th(n) As Singleth = (Exp(n) - Exp(-n)) / (Exp(n) + Exp(-n))End FunctionPublic Function arcsin(n) As Single arcsin = Atn(n / Sqr(-n * n + 1))End FunctionPublic Function FH( 0 ) As SingleFH = Fhdmax * Cos( 0 ) * Abs(Cos( 0 )) + Fhlmax * Sin( 0)End FunctionPublic Function MH( 0 ) As SingleMH = Mhdmax * Cos( 0 ) * Abs(Cos( 0 )) + Mhlmax * Sin( 0)End FunctionPrivate Sub Command5_Click()Dim i As Integer桌面不同相位水平波力.txt" For Output As #1 Print #1, Tab(8);"相位角0 ”； Spc(3); "cos 0 ”； Spc(3); "cos 0 |cos B |"; Spc(3); "sin 0 ' Spc(3); "Fhdmaxcos 0 |cos 0 |"; Spc(3); "Fhlmaxsin 0 "; Spc(6); "FH"For i = 0 To 180 Step 150 = i * Pi / 180Print #1, Tab(10); i; Tab(20); Format$(Cos( 0 ), "0.0000");Print #1, Tab(30); Format$(Cos( 0 ) * Abs))(,C"o0s.0(0000");Print #1, Tab(40); Format$(Sin( 0 ), "0.0000");Print #1, Tab(55); Format(Fhdmax * Cos( 0 ) * Abs(Cos( 0 )), "0.00");Print #1, Tab(70); Format(Fhlmax * Sin( 0 ), "0.00");Print #1, Tab(85); Format(FH( 0 ), "0.00")Next iClose #1End SubPrivate Sub Command6_Click()Dim i As Integer桌面不同相位水平波力矩.txt" For Output As #2 Print #2, Tab(8); "相位角0 "; Spc(3); "cos0 "; Spc(3); "cos0 |cos0 |"; Spc(3); "sin0 Spc(3); "Fhdmaxcos 0 |cos0 |"; Spc(3); "Mhlmaxsin 0 "; Spc(6); "MH"For i = 0 To 180 Step 150 = i * Pi / 180Print #2, Tab(10); i; Tab(20); Format$(Cos( 0 ), "0.0000");Print #2, Tab(30); Format$(Cos( 0 ) * Abs(Cos( 0 )), "0.0000");Print #2, Tab(40); Format$ (Sin( 0 ), "0.0000");Print #2, Tab(55); Format(Mhdmax * Cos( 0 ) * Abs(Cos( 0 )), "0.00");Print #2, Tab(70); Format(Mhlmax * Sin( 0 ), "0.00");Print #2, Tab(85); Format(MH( 0 ), "0.00")Next iClose #2End SubPrivate Sub Command7_Click()Dim y As SingleDim 刀H As SingleDim i As IntegerDim t As Single, m As Integery = l * 360 / L2PrintPrint "前后两桩柱的波浪位相差y ：t = 0For i = 0 To 180 - y刀H = FH(i) + FH(i + y )If t < 刀H Thent =刀Hm = iEnd IfNext iPrint "发生最大水平合波力的相位："; m Print "前后两桩柱的最大水平合波力为：End SubPrivate Sub Command8_Click()ClsEnd SubPrivate Sub Command9_Click()Dim y As SingleDim 刀M As SingleDim i As IntegerDim t As Single, m As Integery = l * 360 / L2t = 0For i = 0 To 180 - y刀M = MH(i) + MH(i + y )If t < 刀M Thent =刀Mm = iEnd IfNext iPrintPrint "发生最大水平合波力矩的相位：";Print "前后两桩柱的最大水平合波力矩为：End Sub m "; t海洋环境作业计算结果:nl■ □ X---------- --------------- • --------------0.114254.99825计嶷长|2g : 0,9795单癡果縣平惯性加h 歸：92730.2 A 0.1807单榊撮大术平拖曳力矩》湎：2860013 1.4395郸椎最大水平惯性力矩IhlmH ： 1192875ip ： 98J8495 应:19 粧力为：75446.48单竝最尢水理加血吆92T30.2 瓣删瓢略9。

波浪作用力公式介绍

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 上的波浪力，当无因次参数ξ≤ξb时，可按下列公式计算。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、单位长度强度、胸墙上的波压力分布高度、胸墙上的总波浪力、胸墙上的总波浪力、胸墙底面上的波浪浮托力的计算公式。力的计算公式。
单坡上的波压力计算方法是根据原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苏联国家建设委员会在19861986年颁布的建筑年颁布的建筑标准与规范标准与规范波浪冰凌和船舶对水工建波浪冰凌和船舶对水工建筑物的荷载与作用筑物的荷载与作用c20604c206048282中计算规则波波压力的方法其由试验计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
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
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；静水面处波静水面以下波浪压力强度计算。
b
图G.1.1-1 波压力分布图 G.1.1-
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 1. 静水面以上高度H处的波压力为零。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：静水面处的波浪压力强度为：

码头系泊力计算

X X 货柜码头系泊力计算书一、计算说明：拟建XX国际货柜码头由于靠岸壁的水深不足，不能停靠大型的集装箱货船，要求XX国际货柜码头向外延伸4.2米,在原有的码头前沿增加6个浮动箱式护舷，间距为32米设一个，每个浮动箱式护舷长7.5米，宽3.4米，由6个浮箱箱体、护舷橡胶与系泊系统等组成的浮动钢质浮箱，作为码头的延伸部分，通过该设施可以满足停靠10万吨级集装箱船舶。

计算内容:1.钢质浮箱通过左右两根系缆绳固定，在台风时，按八级风计算，超过八级风时船舶离港，去锚地停泊，此时主要考虑浮箱本身的安全。

而船舶靠离岸的安全主已由专家负责论证。

因此，我们仅对浮箱在台风时无靠泊状态的最大受力进行计算与安全分析。

风与波浪计算要素取13级台风,设计最大风速取47.1m/s,设计最大波高为1.9m,设计最大周期为4.9秒. 2.在八级风及以下的情况下，箱体的结构应满足停靠10万吨级的集装箱，此时，我们对浮箱在平风时有靠泊状态的最大受力进行计算与安全分析。

风速按极端风速20.7m/s，设计最大波高为1.4m,设计最大周期为4.9秒. 3.在八级风及以下的情况下，箱体的护舷碰垫应满足停靠10万吨级的集装箱船时的挤靠力及对撞击力的吸能量的要求。

4. 由于低潮与高潮的潮位差较大，系缆绳的长度通过计算确定，既要有足够长度又不能碰到原码头护舷。

二、设计依据：根据XXXX航务工程勘察设计院《XX港货运码头改造工程方案设计》三、计算规范：1、2001年“钢质海船入级与建造规范”。

2、TJT 294-98 《斜坡码头及浮码头设计与施工规范》。

3、日本《JSDS造船舾装设计基准》。

4、JTJ 215-98 《港口工程荷载规范》。

四、设计条件：根据《XX港区泊位靠泊能力论证》1.大型集装箱船舶船型尺度表船型尺度表船舶吨级载箱数DWT(t)总长L 型宽B 型深H 满载吃水T (TEU)7000030040.324.3144601～600010000034742.824.414.56001～820020.7m/s 47.1m/s设计低水位：0.72m 。

高桩码头上部结构波浪力计算

下砸力pmax= 下砸力理论作用宽度2XB= 下砸力q= 竖向荷载Sq= 5.波浪侧压力： 5.1静水压力计算位置 P(KN/m2) 5.2动水压力计算位置波峰面处水面处结构顶结构底 5.3波浪侧压力合成波峰面处水面处结构顶结构底 5.4侧压力图示
波峰面处 0.0 z(m) X 0.00 X 3.06 Ps 0.0 15.6 0.0 15.6
140279050.xls
1.计算原则(m=czy) 按<<海港码头结构设计手册(1975)>>P137~144计算： 2.设计资料：计算水位极端高水位 (极端高水位、设计高水位、设计低水位) 构件名称横梁 (面板、横梁、纵梁、靠构、墩台) 水位(m) H1%(m) T(s) L(m) 水流流速V(m/s) 4.58 2.74 5.60 46.00 0.00 泥面标高(m) 上部结构顶标高上部结构底标高上托力系数b 下砸力系数K -10.00 6.30 1.52 2.00 0.625 注：上部结构宽度B<10m,b取1.5；B≧10m,b取2.0 K一般取0.625 码头横梁V一般输0 3.波浪上托力：水深d(m) d/L f(d/L) 波峰面高度h(m) 14.58 0.317 0.58 1.52 2 波峰面高程(m)波峰压制高度(m) 波峰压制高度取上托力q(KN/m ) 6.10 4.58 1.52 -31.1 4.波浪下砸力： C(m/s) 8.32 yo取(m) 0.00 u(m/s) 1.60 XB(m) 0.00 U(m/s) 7.83 tana 0.0000 0.0 0.0 0.0 -31.1 yo(m) -0.20 a 0.0000 KN/m2 m KN/m2 KN/m3 （向下为正)

波浪力计算

大尺度桩柱波浪力计算一览表大尺度桩柱波浪力1、极端高水位水深d = -(底面高程) + 极端高水位=+=m波长L =ma 、胸墙, 折算半径D 为:4**m D / L=/=查表惯性力系数 C M =Z 1 =+=m H / d=/=查表ηmax / H=ωt=270oZ 2 =d+ηmax-H/2=+*=m ⑴、最大总波浪力 P 、最大总波浪力矩 M max**sh()-sh()ch()-=***KN·M 29.610.13 6.96.90.3481=8914.13045.7126.929.61886.9025.0 4.6125.00.0015.052π880.17129.610.23320.6325.002.1141=1.9510.25sh=sh-88.088.0= 4.3586 2.89594.202= 2.1782 1.785126.96.9*ch2π*29.6188.02π*25.00=1.954π88.0*0.0727=0.348115.052 1.95mKN30.51=(14.0012.71)1/2=2π(-)ch()=P max =P Imax =M max =M Imax=群墩系数 K x 和附着生物修正系数 nP max ==**=M max ==**=⑵、考虑波浪浮托力作用由于两者结合紧密，故不考虑浮托力作用。

b 、整体, 折算半径D 为:4**m D / L=/=查表惯性力系数 C M =Z 1 =m⑴、计算沉箱部分的最大总波浪力 P max 、最大总波浪力矩 M max取 Z =m**sh()-sh()ch()-=0.0025.000.6892ch2π**sh88.0-1.785 2.1141= 2.895904.20288.0=KN0.6892==1.9610.25126.926.9=0=12.1141=ch2π*29.6188.014.47688 1.968914.1KNKN·M 3045.7KN KN·M11.158914.12π*2.178288.05.51-(ch = 4.20161[-(ch(0.0727(4.4718-0.3932* 4.3586-)]))-ch-ch( 1.785)88.0) 2.178288.088.0)]25.0030.5130.512π*=(12.9512.712π*88.0sh([)1/2=14.476m3.0637]1.153045.73502.60.164529.6188.00.00102516061sh2π*1KnP max KnM max π***2π(-)ch()=P max =P Imax =M max =M Imax=群墩系数 K x 和附着生物修正系数 nP max ==**=M max ==**=⑵、整体的最大总波浪力 P max 、最大总波浪力矩 M maxP max =沉箱Pmax + 胸墙 Pmax =+=M max =沉箱Mmax + 胸墙换算 Mmax=+ (/+)*=⑶、考虑波浪浮托力作用浮托力浮托力矩ωt=o z =mD / L=/=f 0 =f 1 =f 2 =f 3 =**2ch(/)ch(/)*[sin()-cos()]=**3ch(/)ch(/)*[sin()+cos()]27010473KN 104686102513502.625.003502.6104686KN·M)]1.156061(3.0637-1.785=[ 1.785*14.2016=1[2π*25.00sh(=ch2π*29.6188.0-(88.02π*KnM max KnP max 1125.00-)6970.12.8959KN·M -ch2π*3502.6910316970.1KN )]88.02025011.15KN·M9103188.02.114188.0=1.96126.9ch ]0.0088.025.002π*0.7391))1(ch( 1.785)-ch(-KN·M6.988.0*0.73914π=91031270*[1.32270-0.25](0.000)-1.32-0.000.3614.47629.61-0.251.45880.164514.4761.32KN P u =10.25 6.946061880.0088*2π*2π*KN 0.36=3705.4*14.2016-116414.476*1.45270M u =10.25 6.927088322π*29.61882π*0.00=P max =M max =2、设计高水位水深d = -(底面高程) + 设计高水位=+=m波长L =ma 、胸墙, 折算半径D 为:4**m D / L=/=查表惯性力系数 C M =Z 1 =+=m H / d=/=查表ηmax / H=ωt=270oZ 2 =d+ηmax-H/2=+*=m ⑴、最大总波浪力 P max 、最大总波浪力矩 M max**sh()-sh()ch()-=***2π(-)ch()π15.052 1.94850.17710.640.14 6.929.488514.00+KN-574.5KN·M *[(0.000)m15.052]-0.36)1/2KN·M12.71=6705.2*14.201625.00.0025.0025.0 3.5128.51=1.9410.25126.9==(6.9028.510.242=2641.428.51KN26.9*0.3035-sh2π*=sh1.8482.107525.0085.085.0ch2π*28.5185.0= 4.3615 3.09484.174= 2.1789=1.94126.94π0.3035=6225.3KN·M 6.985.0*0.0529=ch2π*28.5185.029.4885.085.0)]85.085.029.48-ch2π*2π*=1[2π*2.107525.00-(ch 4.48sh( 2.1789)85.0=P max =P Imax =M max =M Imax=群墩系数 K x 和附着生物修正系数 nP max ==**=M max ==**=⑵、考虑波浪浮托力作用由于两者结合紧密，故不考虑浮托力作用。

水上打桩波浪力计算

大丰港波浪力计算一、工程概况：（一）工程规模、结构形式及要紧尺寸一、工程规模：本工程为两个5000吨级泊位，散货、多用途泊位各一个。

二、引桥全长390米，宽15米，采纳高桩梁板结构，桩径800mm，排架间距15米，引桥共142根桩，桩长均为35米。

码头全长269米，宽35米，排架间距7米，高桩梁板结构。

3、桩型介绍：桩基采纳PHCΦ800C型高强砼管桩，全称为先张法预应力离心高强砼管桩（Prestressed Spum High Strenth Concrete Pipe Piles），PHC为其英文单词的缩写。

砼设计标号为C80。

（二）、工程地理位置：大丰港位于江苏省大丰市境内，处于江苏沿海从连云港至长江口近千千米口岸空白带的中部。

（三）工程区域自然情形：港址海岸由潮滩淤长和人工围垦形成，岸滩宽5KM左右，码头区域处于无掩护地带。

大丰港计划区潮位及波浪观测，在历史上几乎是空白，提供有关气象资料显示：港区夏日风阻碍显著，夏日多为东南风，频率占57%，冬季受寒潮阻碍，以西北风为主，频率可达53%，全年显现≥5级风的天数，平均为20天；≥6级风的平均天数为天，阻碍本地域的台风平均次数为每一年次，多出此刻7—9月份，龙卷风平均为三年发生一次。

施工地址设计波浪要素（设计高水位）5年一遇波浪H1%4.4m,2年一遇波浪H1%3.9m。

潮流流速达1.8m/s，流向方向角171度。

本海域为强流海区，主流向与岸线大致平行，似呈南北向往复流，涨潮流向偏南，落潮流向偏北。

设计高水位为+5.07m,设计低水位为+0.46m。

（四）于1997 年12月，某公司承担在工程拟建位置打一组试桩，试桩为四根600×600mm的砼方桩，桩长47m，砼标号R50。

桩打完后用16#槽钢连成了整体。

20几天后四根桩全数倒入水中。

因此，我部在打桩之前先进行桩的抗击波浪力计算。

二、计算波浪力一、已知：五年一遇波高：H=4.4m ;设计高潮位: 5.07m ;周期: T=; 桩位处泥面标高: -5.0m;水深:d=+=10.07m;海水容重:ρ=×103 kg/m3; g=10m/s2⑴波长① L0=gT2/2π=10×2π=114.99m (深水波)②Ls=T=×=85.3m (浅水波)由于d=<L/2 ,属于浅水波,取波长为85.3m。