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原文传递不同坡度下扭王字块斜坡堤胸墙受力和反射系数的试验研究

论文题名：	不同坡度下扭王字块斜坡堤胸墙受力和反射系数的试验研究
关键词：	斜式防波堤;扭王字块体;斜坡坡度;胸墙受力;折减系数;反射系数
摘要：	长期以来，胸墙水平波浪力和波浪反射系数都是影响斜式防波堤工程设计的重要因素。斜坡堤胸墙迎浪面时常面临较大的水平波浪力而发生结构破坏，导致结构物产生安全隐患，从而造成生命财产安全损失。此外，波浪作用在结构物上会导致波浪发生反射，进而形成合成波浪。合成波浪亦会对结构物稳定性和生命财产安全产生影响。摆放扭王字块体的防波堤结构消浪作用明显，在港工工程上的运用较为广泛。然而，《防波堤设计与施工规范》[1]与《港口与航道水文规范》[2]没有给出扭王字块体斜坡堤胸墙波浪力和波浪反射系数具体的计算方式。　　目前，针对斜坡堤胸墙受力和波浪反射系数的研究成果颇多，广大学者亦总结了众多胸墙受力和波浪反射系数的影响因素，取得了诸多既有参考价值又有创新特色的成果。但全面、系统的考虑胸墙受力和反射系数影响因素的计算方法较少。因此，该文学习了国内外大量的研究成果，分别对不同坡度情况下扭王字块体斜坡堤胸墙水平波浪力和波浪反射系数展开深入研究。　　由于影响影响胸墙受力的因素较多，本文遵循规范[2]的编制思路，借助物模试验，系统地研究了不规则波作用下影响扭王字块斜坡堤胸墙水平波浪力的要素。综合考虑斜坡坡度、相对堤顶超高、相对胸墙高度、相对坡肩宽度、波陡、相对水深和相对块体尺寸七种影响要素，得到了混凝土板护面斜坡堤胸墙波浪力和扭王字块护面结构折减系数的变化规律，依托单变量法，运用非线性拟合给出了扭王字块斜坡堤胸墙水平波浪力的计算关系式。　　在胸墙受力试验的基础上，本文继续展开了波浪反射系数的物理模型试验的课题研究，系统、全面地分析了在不规则波作用下扭王字块体斜坡堤反射系数的变化规律。全面考虑了斜坡坡度、相对堤顶超高、相对胸墙高度、相对坡肩宽度、波陡、相对水深和相对块体尺寸七种参数要素，依托单变量分析的方式，给出了斜坡堤波浪反射系数与各影响参数之间的函数关系，运用多元非线性拟合等方式，给出了在诸多参数因素下斜坡堤波浪反射系数的无因次关系式。　　为分析拟合公式的准确性，将试验研究得到的胸墙水平波浪力和波浪反射系数的表达式的计算值分别与物理模型试验数据值进行对比，发现公式计算值与模型试验值的相关性较好，误差值较小，计算表达式有较好的准确性。将拟合得到的水平波浪力和波浪反射系数的表达式与其他的公式进行比对分析，研究得到的计算表达式拥有较好的可靠性。　　依托于大量物模试验对胸墙受力和波浪反射系数进行了全面、系统的研究，本文给出了波浪作用在扭王字块体斜坡堤时胸墙水平波浪力和波浪反射系数的经验表达式，充实了该领域的规范内容，对斜式防波堤护面块体的相关研究提供了重要的参考意义。
作者：	邢晨曦
专业：	水利工程
导师：	孙大鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2022