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新型开孔工字板组合式防波堤消浪与受力特性试验研究
| 论文题名： | 新型开孔工字板组合式防波堤消浪与受力特性试验研究 |
| 关键词： | 组合式防波堤;消浪特性;波浪力荷载;开孔工字板 |
| 摘要： | 基于波浪能量主要汇集于水体表层，从破坏波浪水质点的垂直方向和水平方向的运动轨迹出发，并在前人研究的基础上，提出了桩基开孔工字板组合式防波堤结构。该防波堤结构由上部的消浪结构和支撑上部消浪结构的桩基两部分组成，上部消浪结构由多个开孔工字预制板组成。该防波堤结构除了满足消浪的基本功能外，还能够使掩护区域内外的水体自由交换，满足海洋生态环境协调的要求。 通过物理模型试验，研究了规则波作用下新结构的消浪特性与波浪力荷载情况。综合考虑不同结构参数和不同波浪要素的影响，探索新结构消浪性能与波浪力荷载的主要影响因素，给出了新结构型式透射系数、反射系数、能量耗散系数、结构总力及结构表面波压力分布随着主要影响因素的变化规律。得到主要结论如下: 新型开孔工字板组合式防波堤结构消浪性能较好，其消浪性能受到结构参数以及相对波长L/B、波陡H/L、堤项相对潜深h/d、相对水深d/L等因素的影响。防波堤宽度B对消波效果的影响比较大，随着模型宽度的增大，其消浪效果大幅提高;出水堤的消波效果优于潜式堤，且随堤顶相对潜深h/d的增大，防波堤消波效果逐渐变差;相对波长L/B对防波堤消波效果的影响比较大，随着相对波长L/B的增大，其消波效果下降较为明显;波陡H/L对防波堤消波效果的影响比较小，其透射系数随着波陡H/L增大的变化不大。 相对波高、相对波长、堤顶相对潜深对防波堤结构无因次化总力均存在一定的影响。防波堤结构无因次化总力随着相对波高H/d、相对波长L/B的增大而增大;当防波堤堤顶相对潜深h/d=0时，防波堤结构无因次化总力达到极值;防波堤结构水平方向波浪总力极值与垂直方向波浪总力极值之间具有明显的相位差，这有利于增强防波堤结构的稳定性。 通过对防波堤结构表面波压力的分析可知，入射波高、波周期及防波堤潜深对防波堤结构表面波压力均有显著影响。防波堤结构前端所受波浪力较大，防波堤结构表面各测点波压力沿防波堤前端至后端逐渐减小，防波堤结构竖直挡板迎浪面波压力沿防波堤前端至后端逐层减小。 |
| 作者： | 胡有川 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 程永舟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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