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。
波浪理论的计算方法
•波浪理论的计算方法1)第一浪只是推动浪开始2)第二浪调整不能超过第一波浪起点比率: 2浪=1浪0.5或0.6183)第三浪通常是最长波浪，但绝不能是最短(相对1浪和5浪长度)比率: 3浪=1浪1.618, 2或2.618倍4)第四浪的调整不能与第一浪重迭(楔形除外)比率: 4浪=3浪0.382倍。
5)第五浪在少数情况下未能超第三浪终点，即以失败形态告终比率: 5浪=1浪或5浪=(1浪-3浪)0.382、0.5、0.618倍。
6)A浪比率: A浪=5浪0.5或0.618倍。
7)B浪比率: B浪=A浪0.382、0.5、0.618倍。
8)C浪比率: C浪=A浪1倍或0.618、1.382、1.618倍。
1、波浪理论基础1) 波浪理论由8浪组成、1、3、5浪影响真正的走势，无论是下跌行情还是上升行情，都在这三个浪中赚钱；2) 2、4浪属于逆势发展（回调浪）3) 6、7、8浪属于修正浪（汇价短期没有创新低或新高）2、波浪理论相关法则1) 第3永远不是最短的浪2) 第4浪不能跌破第2浪的低点，或不能超过第2浪的高点3) 数浪要点：你看到的任何一浪都是第1浪，第2浪永远和你真正的趋势相反；4) 数浪规则：看到多少浪就是多少浪，倒回去数浪；3、相关交易法则1) 第3浪是最赚钱的一浪，我们应该在1、3、5浪进行交易，避免在2、4浪进场以及避免在2、4浪的低点或者高点挂单，因为一旦上破或者下坡前期高点或者低点，则会出现发转，具体还要配合RSI和MACD指标进行分析；4、波浪理论精华部分1) 波浪理论中最简单的一个循环，或者说最小的一个循环为两浪循环，即上升浪或下跌浪+回调浪2) 每一波上升浪或下跌浪由5个浪组成，这5浪中有两次2T确认进场；3) 每一波回调浪由3个浪组成，这3浪中只有一次2T确认进场；4) 波浪和移动均线共振时，得出进场做多、做空选择，同时要结合4R法则以及123法则进行分析波浪理论图解2011-10-21 19:14每位投资者都希望能预测未来,波浪理论正是这样一种价格趋势分析工具,它根据周期循环的波动规律来分析和预测价格的未来走势。
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。
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。
钢管桩波浪力计算表
设计高水位 波高H 底高程
波浪周期T 圆柱直径D
钢管桩的波浪力计算
5.3 m 3.92 m -25 m 7.46 s 1.2 m
二.波浪 对圆柱 的作用
水深d＝ 深水波长L0＝
d/L0＝ 查表：
d/L＝
波长L＝
D/L＝
按小尺度桩柱计算
30.3 m 86.89 m 0.3487
0.09258 327.285 m
Z2＝ K1＝ K3＝ 柱体断面面积A＝
CD= 海水重度γ＝
PDmax＝ MDmax＝
2.计算惯 性分力 PImax及力 矩MImax
ηmax＝ Z1＝ Z2＝ K2＝ K4＝
柱体断面面积A＝
CM= 海水重度γ＝
PImax＝ MImax＝ 3.合力
PDmax<=0.5PImax Pmax＝ Mmax＝
设计波 要素表
表2-8 计算点 方向
D
(琅歧)
E
风速 重现期
(年)
300
100
计算
水位
300年 一遇高
水位 100年 一遇高 水位 极端高 水位 300年 一遇高 水位 100年 一遇高 水位 极端高 水位
计算点 水深(m)
15.82
15.48 15.24 15.82
15.48 15.24
H1%
H4%
H5%
H13%
Hmean
Tmean
L
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
(s)
(m)
4.44
3.8
3.67
3.11
2
7
67.88
4.37
3.74
桩基和钢管桩波浪力计算(范本)
极端高水 位
15.24
4
H4%
H5%
H13%
Hmean
Tmean
L
(m)
(m)
(m)
(m)
(s)
(m)
3.8
3.67
3.11
2
7
67.88
3.74
3.61
3.06
1.97
6.9
66.65
3.7
3.58
3.03
1.95
3.57
3.45
2.92
1.88
6.9
65.96
6.8
64.76
3.48
3.36
####### ####### m
0.004 <
H/d＝
0.129 <
d/L＝
0.093 <
按《海港水文规范》JTJ213-98第8.3.2.2条计算
并按8.3.2.3条计算
查表：
α＝
β＝
γP＝
γM＝
1.计算速度分力PDmax及力矩MDmax ηmax＝ Z1＝ Z2＝ K1＝ K3＝
柱体断面面积A＝ CD=
惯性力系
数CM=
2.0
桩基断面
积A= 0.785 m2
按 8.3.2.3 条： 查 P86 图 8.3.2-10 中的系数 gP.
gP= 1.00
z 0.00 1 0.40 2 0.81 3 1.21 4 1.62 5 2.02 6 2.42 7 2.83 8 3.23 9 3.64 d 4.04 d+hmax-H/2 5.00 d+hmax 6.65
7.17
4.89
8.03
PImax=
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。
波浪理论的计算方法
•波浪理论的计算方法1)第一浪只是推动浪开始2)第二浪调整不能超过第一波浪起点比率: 2浪=1浪0.5或0.6183)第三浪通常是最长波浪，但绝不能是最短(相对1浪和5浪长度)比率: 3浪=1浪1.618, 2或2.618倍4)第四浪的调整不能与第一浪重迭(楔形除外)比率: 4浪=3浪0.382倍。
5)第五浪在少数情况下未能超第三浪终点，即以失败形态告终比率: 5浪=1浪或5浪=(1浪-3浪)0.382、0.5、0.618倍。
6)A浪比率: A浪=5浪0.5或0.618倍。
7)B浪比率: B浪=A浪0.382、0.5、0.618倍。
8)C浪比率: C浪=A浪1倍或0.618、1.382、1.618倍。
1、波浪理论基础1) 波浪理论由8浪组成、1、3、5浪影响真正的走势，无论是下跌行情还是上升行情，都在这三个浪中赚钱；2) 2、4浪属于逆势发展（回调浪）3) 6、7、8浪属于修正浪（汇价短期没有创新低或新高）2、波浪理论相关法则1) 第3永远不是最短的浪2) 第4浪不能跌破第2浪的低点，或不能超过第2浪的高点3) 数浪要点：你看到的任何一浪都是第1浪，第2浪永远和你真正的趋势相反；4) 数浪规则：看到多少浪就是多少浪，倒回去数浪；3、相关交易法则1) 第3浪是最赚钱的一浪，我们应该在1、3、5浪进行交易，避免在2、4浪进场以及避免在2、4浪的低点或者高点挂单，因为一旦上破或者下坡前期高点或者低点，则会出现发转，具体还要配合RSI和MACD指标进行分析；4、波浪理论精华部分1) 波浪理论中最简单的一个循环，或者说最小的一个循环为两浪循环，即上升浪或下跌浪+回调浪2) 每一波上升浪或下跌浪由5个浪组成，这5浪中有两次2T确认进场；3) 每一波回调浪由3个浪组成，这3浪中只有一次2T确认进场；4) 波浪和移动均线共振时，得出进场做多、做空选择，同时要结合4R法则以及123法则进行分析波浪理论图解2011-10-21 19:14每位投资者都希望能预测未来,波浪理论正是这样一种价格趋势分析工具,它根据周期循环的波动规律来分析和预测价格的未来走势。
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。
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)
桩基结构物波浪力的工程计算方法
桩基结构物波浪力的工程计算方法桩基结构物在海洋工程中具有举足轻重的地位，而波浪力是影响桩基结构物稳定性和安全性的关键因素之一。
因此，对桩基结构物波浪力的工程计算方法进行研究，对保障海洋工程的安全性和稳定性具有重要意义。
本文将围绕桩基结构物波浪力的工程计算方法展开讨论，旨在明确计算方法及其在实际工程中的应用。
桩基结构物波浪力是指海洋工程中桩基结构物受到海浪作用产生的力。
这种力的产生主要源于海浪的冲击力、海流力和重力等多种因素。
波浪力的计算公式通常根据物理力学原理进行推导，是桩基结构设计中的重要参数。
在实际工程中，波浪力的计算方法大致可分为经验法和理论法两类。
经验法主要依据实际工程数据进行拟合计算，而理论法则是基于物理力学理论进行计算。
有限元法是一种常用的数值计算方法，适用于各种复杂的工程问题。
在桩基结构物波浪力的计算中，有限元法可以将桩基和周围介质视为离散的单元体，通过对单元体进行力学分析，得到每个单元体上的力与位移关系，最终得到整个结构的应力与变形。
模拟法是通过计算机模拟海浪对桩基结构物的作用过程，从而得到结构物所受的波浪力。
这种方法需要建立海浪模型和桩基结构物模型，通过设定不同的海浪条件和结构物参数，进行大量模拟计算，最终得到不同条件下的波浪力。
为了说明上述计算方法的有效性和可行性，我们选取了一个实际案例进行详细的分析和验证。
该案例为某海上风电场桩基结构物，基础形式为单桩基础。
我们运用有限元法对该结构物进行了建模，并对其在不同海浪条件下的波浪力进行了模拟计算。
计算结果表明，在相同的海浪条件下，有限元法与模拟法得到的波浪力结果相近，证明了这两种计算方法的可靠性。
同时，通过对比分析，我们发现有限元法在处理复杂边界条件和多因素耦合问题上具有更大的优势。
本文对桩基结构物波浪力的工程计算方法进行了系统的探讨，分别介绍了经验法和理论法两种计算思路，并详细推导了其中的公式和理论。
通过实例分析和验证，说明这些方法在计算桩基结构物波浪力上的有效性和可行性。
波浪波速计算公式
波浪波速计算公式在物理学的海洋里，波浪可是个有趣的存在。
而要搞清楚波浪的情况，咱们就不得不提到波浪波速的计算公式啦。
先来说说啥是波浪波速。
想象一下你在海边，看着海浪一波一波地涌过来，那波浪向前推进的速度就是波速。
波浪波速的计算公式是：v = λf 。
这里的 v 表示波速，λ 是波长，f是频率。
咱们来具体讲讲这个公式里的每个部分。
波长呢，就是相邻两个波峰或者波谷之间的距离。
比如说，从一个浪头到下一个浪头的距离就是波长。
频率呢，就是单位时间内波浪振动的次数。
举个例子哈，就像我有一次去海边观察波浪。
那是个风和日丽的日子，海浪轻轻拍打着沙滩。
我发现，每隔 5 秒钟就有一个完整的波浪经过我站的位置，这 5 秒钟就是它的周期。
而频率就是周期的倒数，所以频率就是 1÷5 = 0.2 赫兹。
然后我又量了一下，相邻两个波峰之间的距离大概是 10 米，这 10 米就是波长。
按照波速的计算公式v = λf ，波速 v 就等于 10 米乘以 0.2 赫兹，也就是 2 米每秒。
通过这个简单的计算，我就知道了这个波浪推进的速度。
在实际生活中，这个公式的应用可广泛啦。
比如说在通信领域，电磁波也是一种波，通过计算波速，我们可以更好地设计通信设备，让信号传输更稳定、更快速。
还有在声学中，声波的速度计算也和这个公式有关，这对于音响设备的设计、建筑声学的研究都非常重要。
再回到波浪本身，不同类型的波浪，其波速可能会有所不同。
比如在深海里的波浪和靠近岸边浅水区的波浪，由于水深、水的阻力等因素的影响，波速会发生变化。
而且，研究波浪波速的计算，对于海洋工程也特别重要。
比如说建造港口、海上石油平台，都需要考虑波浪的影响。
如果对波浪波速估计不准确，可能会导致工程结构受到破坏，造成巨大的损失。
总之，波浪波速计算公式虽然看起来简单，但背后蕴含着丰富的物理知识和实际应用价值。
无论是探索大自然的奥秘，还是推动科技的发展，它都起着重要的作用。
希望通过我的讲解，能让您对波浪波速计算公式有更清楚的认识和理解。
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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
*
[
-0.36
Mu
(KN) (KN·M)
—
—
-1164 -574.5
—
—
-1172 -578.3
—
—
-1216 -600
-1381 -681.7
大
1、
水-
= 25.0 + 4.61 = 29.61 m
波 88 m
a、
如
D = 4ab p
=
(
4* 14.00 * π
12.71 )1/2 = 15.052 m
本 15.052 m
2
L
-
Z1
)
sh
2pZ L
2
- ??ch 2pZ 2 ?L
-
ch
2pZ1 L
??????
L
= ch
1 2π* 28.51
85.0
[ 2π 29.48 - 25.00 85.0
)
sh
2π* 29.48 85.0
2π* 29.48
2π* 25.00
- ( ch
85.0
- ch
85.0
)]
=
1 ch( 2.1075
1 )]
= 0.7391
Pma PIm Mm MI
= 6061 KN = 91031 KN·M
群
Pma KnPmax Mm KnMmax
= 1 * 1.15 * 6061 = 6970.1 KN = 1 * 1.15 * 91031 = 104686 KN·M
⑵
Pma 沉 Mm 沉
= 104686 + ( 10251
=
1 ch( 2.1075
)
[
2π* 25.00 sh( 1.848 ) 85.0
-
(ch 1.848 (
)
- ch(
0
)) ]
=
1 4.1744
[
1.848 * 3.0948 -
( 3.2523 -
1 )]
= 0.8305
Pma PIm Mm MI
= 6486.2 KN = 98295 KN·M
群
/ /
88 88
) )
* [ 0.36 sin( 270 ) + 1.45 cos 270 )]
=
6705.2
*
1 4.2016
*
[
-0.36
+
(0.000)
]
= -574.5 KN·M
Pma
KN
Mm
KN·M
2、
水-
= 25.0 + 3.51 = 28.51 m
波 85 m
a、
如
D = 4ab p
)
[
2π* 4.48 sh( 2.1789 ) 85.0
-
(ch 2.1789 (
)
- ch( 1.848 ))
]
=
1 4.1744
[
0.3309 * 4.3615
-
( 4.4747 - 3.2523 )]
= 0.0529
Pma PIm Mm MI
= 2641.4 KN = 6225.3 KN·M
f0 = -0.25
f1 = 1.45
f2 = 1.32
f3 = 0.36
Pu = 10.25 *
6.9 * 14.476 2 4
*
ch( ch(
2π* 2π*
0.00 28.51
/ /
85 85
) )
* [ 1.32 sin( 270 ) - -0.25 cos 270 )]
=
3705.4
*
1 4.1744
30.507 3502.6 10251
10473 202501
25 6970.1 104686
29.476 3037.6 7159.1
10497 196137
25 7459.1 113039
26.065 —
—
26.065 10479 172724
24.534
24.534 10448 159346
Pu
6.9
* 0.3481 = 3045.7 KN
sh 2pZ 2 - sh 2pZ1
K2 =
L
L
ch 2pd
L
sh =
2π* 30.51
2π* 25.00
88.0
- sh
88.0
2π* 29.61
ch
88.0
=
sh( 2.1782 ) - sh( ch( 2.1141
1.785 )
)
=
4.3586 4.202
2.8959
= 0.3481
gAHL M Im ax = CM 4p K 4
= 1.95 10.25 *
126.9
* 6.9 4π
* 88.0
* 0.0727 = 8914.1 KN·M
K4
=
1 ch 2pd
?2p ? ?
(Z
2
L
-
Z1
)
sh
2pZ L
2
- ??ch 2pZ 2 ?L
-
ch
2pZ1 L
??????
L
K4
=
1 ch 2pd
?2p ? ?
(Z
2
L
-
Z1
)
sh
2pZ L
2
- ??ch 2pZ 2 ?L
-
ch
2pZ1 L
??????
L
= ch
1 2π* 29.61
88.0
[ 2π 30.51 - 25.00 88.0
)
sh
2π* 30.51 88.0
2π* 30.51
2π* 25.00
D / 15.052 / 88 = 0.171
查
惯 1.95
Z1 25.0 + 0.00 = 25.00 m
H / 6.90 / 29.61 = 0.233
查
η 0.63
ω d+
= 29.61 + 0.13 * 6.9 = 30.51 m
⑴
PIm ax
= CM
gAH 2
K2
=
1.95
10.25 * 126.9 * 2
= 3045.7 KN = 8914.1 KN·M
群
Pma KnPmax Mm KnMmax
= 1 * 1.15 * 3045.7 = 3502.6 KN = 1 * 1.15 * 8914.1 = 10251 KN·M
⑵ 由
b 如
D = 4ab p
=
(
4* 12.95 * π
12.71 )1/2 = 14.476 m
?2p ? ?
(Z
2
L
-
Z1
)
sh
2pZ L
2
- ??ch 2pZ 2 ?L
-
ch
2pZ1 L
?? ????
L
= ch
1 2π* 28.51
85.0
[ 2π 25.00 - 0.00 85.0
)
sh
2π* 25.00 85.0
2π* 25.00
2π* 0.00
- ( ch
85.0
- ch
85.0
)]
L
sh =
2π* 25.00
2π* 0.00
88.0
- sh
88.0
2πห้องสมุดไป่ตู้ 29.61
ch
88.0
=
sh( 1.785 ) - sh( ch( 2.1141
0 )
)
=
2.8959 4.202
0
= 0.6892
M Im ax
= CM
gAHL 4p K 4