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水平板型防波堤是一种新型的防护建筑物,具有以下优点:不产生死水区,保持了堤内外良好的海水交换能力,因而不会影响被掩护水域的水质和海洋生态功能;对海床地质条件要求不高,不需要进行地基处理;修建迅速、拆迁相对容易;造价相对低廉,在存在海沟的海床条件下尤为明显。其诸多优势符合“绿色港口”的发展要求,被研究者和工程界视为最具有广泛的工程应用前景的新型防波结构之一。已有研究指出:双层水平板防波堤(未开孔)表面波压力分布极不均匀,在出水堤时,在上层板下表面尾部会出现较大的波浪冲击力,按照最大压力进行结构设计将大大增加工程费用。本文试图探寻减低双层水平板防波堤波浪荷载的可能途径,通过物理模型试验,对开孔式双层水平板防波堤进行了系列的水动力特性试验研究。重点考察了开孔式双层水平板防波堤的消浪效果和波浪荷载特性,并将试验结果与不开孔的双层水平板防波堤进行了对比分析。此外,量纲分析表明,无论是开孔还是不开孔,平板型防波堤的消浪效果主要受到相对板宽B/L、相对板间距s/H和相对潜深w/H等因素的耦合影响。前人的研究尚限于相对板宽B/L,相对水深d/L等影响方面,本研究对相对板间距s/H和相对潜深w/H等因素的影响进行了较全面的考察。试验研究得出以下结果:(1)开孔率为10%的条件下,采用全板开孔、迎浪侧半宽开孔和背浪侧半宽开孔三种开孔型式,双层平板型防波堤均具有较佳消浪效果,以迎浪侧半宽开孔型式为最佳。与不开孔双层平板型防波堤的消浪效果比较,迎浪侧半宽开孔型式的消浪效果略优(至少两种相当)。(2)无论是开孔还是不开孔,当相对板宽B/L=0.2~0.5,相对板间距s/H=1,相对潜深w/H=-0.4~-0.6时,平板型防波堤的消浪效果最佳。(3)试验范围内,全板开孔、迎浪侧半宽开孔和背浪侧半宽开孔三种开孔型式比较,全板开孔综合效果最佳:与相同条件下不开孔比较,全板开孔在透射系数仅增大4.21%的前提下,减小了结构向上总力23.26%,减小向下总力43.09%,并有效地消除了堤体尾部的波浪冲击压力。