浪压力计算书

浪压力计算书

项目名称_____________日期_____________

设计者_____________校对者_____________

一、基本设计资料

1．依据规范及参考书目：

《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005）

《水闸设计规范》（SL265-2001）

《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）

2．计算参数：

建筑物位置类型：平原滨海地区

计算采用的波列累积频率P = 10%

迎水面前水深H = 10.800 m

风区内水域平均水深H m = 10.800 m

风区长度D = 530.000 m

浪压力参与荷载组合类型：基本组合

重现期为50年的年最大风速v o = 20.000 m/s

风速的测量高度H c = 10.000 m

迎水面前水域的底坡i = 1 : 1000.0

二、计算依据

按莆田实验站公式计算出平均波高h m（m）、平均波周期T m（s）：

g×h m/v o2＝0.13×tanh[0.7×(g×H m/v o2)0.7]×

tanh{0.0018×(g×D/v o2)0.45/[0.13×tanh(0.7×(g×H m/v o2)0.7)]}

g×T m/v o＝13.9×(g×h m/v o2)0.5

式中：

h m——平均波高（m）；

T m——平均波周期（s）；

v o——计算风速（m/s）；

D ——风区长度（m）；

H m——水域平均水深（m）；

g ——重力加速度，取9.81m/s2；

平均波长与平均周期的关系：

L m＝g×T m2/2/π×tanh（2πH/L m）

三、计算过程

1．波长、波高计算：

当浪压力参与荷载基本组合时，计算风速采用重现期为50年的年最大风速；

当风速测量高度hc＝10.00时，依据《混凝土重力坝设计规范》表B.6.2-1查得：风速高度修正系数Kz＝1.000，计算风速vo＝1.000×20.00＝20.000 m/s 依据上述公式算得：

平均波长L m＝7.070 m，平均波高h m＝0.231 m

当h m/H m＝0.231/10.800＝0.021时，依据《混凝土重力坝设计规范》表B.6.3-1查

得：

h p/h m＝1.697，h p＝1.697×h m＝1.697×0.231＝0.392 m

2．浪压力、弯矩计算：

波浪中心线至计算水位的高度hz（m）：

hz＝πh p2/L m×tanh-1（2πH/L m）

hz＝3.14×0.392/7.070×tanh-1（2×3.14×10.800/7.070）

＝0.068 m

使波浪破碎的临界水深H cr（m）：

H cr＝L m/4/×ln[（L m＋2πh p）/（L m－2πh p）]

H cr＝7.070/4/×ln[（7.070＋2×3.14×0.392）/（7.070－2×3.14×0.392）]

＝0.409 m

当H＝10.800≥H cr＝0.409和H＝10.800≥Lm/2＝7.070/2时：

浪压力在计算水位以下呈三角形分布，顶点位置压强p max = 4.068 kPa

计算高度hs=0.000m以上部分浪压力p＝8.125kN/m，弯矩M＝79.426kN·m/m

计算高度hs=0.000m以上部分浪压力作用点与计算截面高差为9.775m