斜坡面波压力最大值相对位置

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  摘 要:现在使用较为广泛的是前苏联规范 57-75的斜坡上波压力计算公式,所得陡坡波压力相对位置较小,与实际结果有较大出入。黄碧珊和冯卫兵的公式与实际较为符合,可以推广使用。
  关键词:斜坡 波压力 最大值 相对位置
  中图分类号:U656.1 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)010-082-02
  在沿海开发与建设中,波浪对沿海建筑物的影响较大。波浪与建筑物的相互作用,决定了建筑物的使用寿命和安全。在近海施工时,建筑物多于底面成一定角度。在沿海广泛使用的斜坡式防波堤,波浪在斜坡上发生破碎,大部分波能在斜坡面上就被消耗吸收,同时在对地基要求较小,施工简便,修复容易,整体稳定性较高,可以适用于各种地基情况。现在使用较为广泛的是前苏联规范 57-75的斜坡上波压力计算公式,但在实际工程使用中偏于保守。并且该公式在坡度较陡时,所得波压力相对位置较小,与实际结果有较大出入。冯卫兵和黄碧珊的公式与实际较为符合,可以推广使用。
  1 实验概况
  通过波压力分布图,又由于我们的传感器间断布置,我们就可以得出最大波压力距静水面处距离为2.93cm-5.93cm,转换为实际值为0.88m-1.78m,此次实验有效波高为1.72m。相当于在水下半个波高到一个波高处,波压力达到最大值。
  在本次实验中,前苏联规范所算得结果与其他家公式和实验结果相差较大,而冯卫兵的公式计算结果实验较为吻合。黄碧珊的公式偏小,不过与冯卫兵的公式计算结果相差不大。这主要是前苏联公式是利用射流理论进行的理论推导,而黄碧珊和冯卫兵的公式是利用实验数据进行拟合,与实验误差小,更符合实际情况。
  3 结论
  根据已有研究成果可知,作用于不同斜面坡度上的波压力,其大小和分布都呈现规律性的变化。本次实验相对水深,波坦度,m=1.732。坡度进一步变缓达到1.8左右时,陡坡变为斜坡。波浪发生完全破碎,波态由破碎立波转变为卷破波。波浪在到达斜面之前波动剧烈,最后失去稳定形成卷跃,对斜面产生猛烈打击。该处波压力曲线的特点是波压力过程线出现很强的脉冲,最大值出现在静水面以下,波压力波峰尖陡,为单峰。波浪破碎,水体打击在斜坡上,当波浪冲击作用较明显时,打击点附近产生剧烈的波压力。根据实验所得波压力曲线可得:沿整个斜坡面上波压力分布极不均匀,打击点处波压力最大,两边逐渐衰减。
  参考文献:
  [1] 冯卫兵,张惠,郝青玲.斜坡面波浪冲击力试验研究及现场资料分析[J].海洋工程,2012,30(004):97-102.
  [2] 黄碧珊.板护面的斜坡上波浪打击压力特性的研究[J].重庆交通学院学报,1991,10(2):84-93.
  [3] 钟瑚穗.斜面坡度对波浪最大压力的影响[J].华东水利学院学报,1985(1):142-154.
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