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斜向波与带开孔板沉箱结构的相互作用
| 论文题名： | 斜向波与带开孔板沉箱结构的相互作用 |
| 关键词： | 单层开孔沉箱;双层开孔沉箱;斜向波;反射率;总水平力;局部开孔;横隔板;势流理论;开孔边界条件 |
| 摘要： | 近年来许多国家都在新建深水码头和防波堤,传统的直立式结构已经不能满足工程实际需要.为了减少波浪的反射和结构所受的波浪力以降低工程造价,近几十年来各国竞相研究各种新型防波堤结构.其中开孔沉箱受到了人们越来越多的重视,它能够减小波浪的反射和开孔结构物的所受的波浪力.该文从理论分析和试验研究两个方面对斜向波与开孔沉箱的相互作用进行了深入研究.通过斜向波与带有横向隔板沉箱和局部开孔沉箱结构的相互作用的理论分析,得到了开孔结构对波浪的反射率和所受波浪力,通过试验结果与理论计算结果的对比,验证了上述理论的正确和有效性.详细讨论了工程常用范围内的各种影响参数对反射率和沉箱所受总水平力比的影响.给出了带有横隔板的双层全开孔沉箱结构和双层局部开孔沉箱结构与斜向波相互作用的理论求解方法.数值计算结果表明,在工程常见的范围内,双层开孔板沉箱能够降低波浪对结构的作用力,是否采用双层开孔板结构主要取决于开孔结构的几何尺寸.在大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的多功能水池内进行了开孔沉箱结构物与斜向波相互作用的三维物理模型试验.通过试验数据的分析,验证了已有的正向入射波条件下计算开孔结构物对波浪的反射率和结构自身所受总水平波浪力比的经验公式.考虑了多种相关因素对斜向波与开孔沉箱结构相互作用时开孔结构对波浪的反射率和结构所受波浪力的影响,首次提出以k<'θ><,r>/k<'0><,r>(k<'θ><,r>是入射角度为θ条件下开孔沉箱结构对波浪的反射率,k<'0><,r>是波浪正向入射条件下,开孔沉箱结构对波浪的反射率)作为研究斜向波与开孔沉箱相互作用的反射率的无因次参数,用最小二乘法得到了计算k<'θ><,r>/k<'0><,r>的简化公式,计算结果与试验数据符合较好;该文基于线性波理论,首次证明在工程常用条件下,单位长度上开孔沉箱结构所受的总水平波峰波浪力与波浪入射角不相关;由理论计算成果得到了简化公式,可用于计算斜向规则波作用于不同长度开孔沉箱上的平均波峰力与该入射角单宽波峰力的比值F<'θ><,l>/F<'θ><,1>. |
| 作者： | 刘洪杰 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 李玉成 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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