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原文传递胸墙波浪力计算方法在深水混合堤波浪力估算中适用性的研究

论文题名：	胸墙波浪力计算方法在深水混合堤波浪力估算中适用性的研究
关键词：	深水混合堤;波浪力;计算公式;直立墙;分布规律
摘要：	防波堤是海岸工程中的一种重要的水工建筑物，随着港口建设深水化，防波堤建设水不断增大。我国新颁布的《防波堤设计规范》（JTS154-2011）明确将设计低水位超过20m的防波堤称为深水堤，并且强调了深水堤的设计原则、方法、和构造要求与一般浅水堤有所不同，但规范未说明深水堤波浪力计算方法应如何选用。传统的防波堤型式有斜坡式、直立式和混合式，混合式防波堤具有减少工程量、造价较低和上部沉箱稳定性较好等优点，近年来在深水堤建设中被广泛采用。　　本文为了研究Sainflou公式、合田良实波压公式、日本港湾技术研究所合田波压修正式及《海港水文规范》（JTJ213-98）直立堤波浪力计算公式在深水混合式防波堤波浪力估算中的适用性，利用上述4种方法估算了中、高基床深水混合堤4种水深、3种波高的波浪力，给出直立墙波浪压强分布、总水平作用力、底部浮托力，对比分析4种方法估算结果的差异。并在青岛海军工程设计研究院进行了物理模型试验，模拟了上述估算用水深、波高要素下中、高基床混合式防波堤受波浪作用情况，测量并记录了水平波压强、底部垂向波压强、波浪作用高度，分析探讨了深水条件下波浪对混合式防波堤直立墙的水平压强的分布特征、压强分布规律、波浪压强历时变化规律等，并将试验数据与4种计算方法的估算结果进行对比分析，研究各方法在深水混合式防波堤胸墙波浪力计算中的适用性。　　通过物模试验数据分析及与估算结果的对比，得到如下结论：　　1.入射波浪在直立墙迎浪面的作用力为非均匀分布，迎浪面静水位以下为主要冲击区域，波浪力较大，而且随着高度的变化波浪力作用强度没有明显的变化。在波浪力的衰减区域，波浪力随着高度的增加而迅速减小。　　2.直立墙前水深随堤前水深增大而增大，导致波浪作用能量和作用高度随之增大，造成直立墙迎浪面受到的总水平波浪力随水深增大而增大。　　3.浮托力的峰值与总水平力的峰值不在同一时刻，立波状态下出现在总水平波浪力峰值之后，近破波状态下出现在总水平波浪力第二个峰值出现时刻附近；浮托力的峰值在立波状态下随水深增大呈现先增大后减小的规律，近破波状态下随水深增大呈现减小的规律。　　4.在对中基床深水混合堤沉箱直立墙波浪力估算时，合田统一波压公式适用于水深小于42m的情况；我国规范方法适用于立波波态情况。　　5.在对高基床深水混合堤沉箱直立墙波浪力估算时，合田统一波压公式适用于水深大于33m的情况；我国规范方法适用于立波波态情况。　　6.在对深水混合堤直立墙底部浮托力估算时，合田统一波压公式适用于中基床、波高大于7.0m的情况，其他情况下，各方法估算结果都远大于实测结果。
作者：	宋庆国
专业：	港口、海岸及近海工程
导师：	于定勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中国海洋大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文