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新型半潜式开孔防波堤水动力特性的研究
| 论文题名： | 新型半潜式开孔防波堤水动力特性的研究 |
| 关键词： | 开孔防波堤;水动力特性;反射系数;透射系数;受力情况 |
| 摘要： | 随着海洋科学技术的发展,传统的防波堤已经不能完全满足实际工程的需要。近年来各国的专家们为了更好的满足工程需求,从各个方面去改进传统的防波堤或者研究新型的防波堤结构。Jarlan型开孔防波堤的概念被提出来以后在实际工程中受到广泛应用,它具有受力小、反射系数小的优点,受力小保证了防波堤的稳定性,反射系数小保证了船舶的安全航行,并且降低了海床的冲刷。随着可持续发展的观念越来越深入,对于环境的保护愈加重视,这就要求在施工时尽量减小对周围环境的影响。对于有些沿海地区,海床基础比较薄弱,此时更适合采用桩基支撑的半潜式防波堤结构。半潜式防波堤的使用对海床条件要求比较低,而且通过实验可以发现半潜式结构在深水中更适用;并且它可以允许水体自由进行交换,对周围的环境影响比较小。考虑到这两者的优点,研究者们试图将两种结构结合起来,提出一种更加优越的消浪结构。 本文在借助前人研究的基础上提出了一种新型半潜式Jarlan型防波堤,并对该结构进行了理论方面的研究,这是本文的第一部分的工作。第二部分对新提出的防波堤结构进行了实验方面的研究和分析。最后利用理论模型对结构的受力情况进行了研究。 本次试验中制作了三种结构模型,这三种结构的前板开孔率固定不变,将底板做了变化:A:无底板;B:实体底板;C:开孔率为10％的开孔底板。数据分析过程中对开孔底板结构、实体底板结构以及无底板结构三种结构的反射系数、透射系数以及耗能系数随着相对板间距(B/L)、相对水深(k0d)的变化进行了研究。同时还对三种结构的反射系数、透射系数、耗能系数分别进行了分析和对比,得到了三种结构的受力变化的曲线图,并利用理论对三种结构的受力进行了分析对比,得到三种结构的受力情况。 在对三种结构的水动力特性的分析对比中,得到了以下结论:在本文给定的工况下,开孔底板结构和实体底板的性能对比,两者在波浪的透射方面相当,开孔底板结构的反射系数较小,且耗能系数较大。对于开孔底板和无底板结构的对比,在本文给定的波浪周期较大的情况下,选择开孔底板结构比较合适,周期较小时,可以考虑无底板的结构。实体底板的结构和无底板的结构的对比说明,在板间距较小时选用实体底板的消浪效果比较好,在板间距比较大的时候可以考虑无底板的结构。 |
| 作者： | 姚卓琳 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国海洋大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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