论文部分内容阅读
针对仍处于概念期的一种透空式防波堤结构—双层水平板型防波堤,本文通过物理模型试验和数值模拟,研究了该型式防波堤与波浪的相互作用,并证明了其具有较好的消浪性能。 综合考虑相对板宽B/L、相对板间距s/d、相对水深d/L及波陡H/L等4个主要影响板式防波堤消浪效果的因子,通过规则波与不规则波物理模型试验,对板式防波堤的消浪性能进行了系列试验; 利用边界元法建立具有吸收层的、无反射的数值水槽,在水槽中引入双层板式防波堤模型,通过数值模型计算,研究了模型在不同入射波浪作用下防波堤的消浪效果和水动力特性。 综合物理模型试验和数值计算结果,得出如下结论: (?)相对板宽B/L、相对板间距s/d、相对水深d/L及波陡H/L等因素对防波堤的消浪效果都有一定的影响。 (?)以波浪透射系数小于0.5下为标准,双层水平板型防波堤结构在下述条件下可以达到此消浪效果(不规则波情况下): 对于出水堤:当相对板间距s/d=0.36,相对水深d/L=0.21~0.33,波陡H/L=0.02~0.06,相对板宽B/L≥0.31; 对于平顶堤: ·当相对板间距s/d=0.25,相对水深d/L=0.32~0.39,波陡H/L=0.03~0.05,相对板宽B/L≥0.40; ·当相对板间距s/d=0.30,相对水深d/L=0.24~0.39,波陡H/L=0.02~0.05,相对板宽B/L≥0.30; ·当相对板间距s/d=0.38,相对水深d/L=0.21~0.33,波陡H/L=0.03~0.05,相对板宽B/L≥0.40。 (?)基于波浪与双层水平板型防波堤相互作用的理论,采用边界元法建立了非线性波浪与水平板相互作用的时域计算数值模型。通过具体算例分析了不同波要素作用下,双层水平板型堤的消浪效果和水动力特性。 (?)傅立叶分析和谱分析结果表明,非线性波浪作用下,透过波浪和作用在板上的波浪荷载都可能产生高阶分量,基频分量已不能完全反映水平板的消浪性能及受力特性,高阶分量的作用不可忽略。