原文传递
破碎波对直立式建筑物作用机理的实验研究
| 论文题名： | 破碎波对直立式建筑物作用机理的实验研究 |
| 关键词： | 港口工程;直立堤;破碎波;直墙 |
| 摘要： | 直立堤建筑物是港口工程中一种常见的结构形式，作用在直墙上的破碎波浪力不但破坏力极大而且其作用机理非常复杂，至今仍是海洋工程界研究的热门课题之一。 为了探明破碎波对直墙的作用机理，实验中利用瞬态全场测量技术-粒子图像测速(PIV)技术与高精度压力传感器对直墙前近破波及远破波的流场和破波压力进行了同步测试，这在国内尚属首次。 利用物理模型实验方法模拟作用于直立堤上的破碎波浪力，通过对采集到的墙前流场与压力场的同步对比分析，得到如下主要结论： (1)将在实验中测得的近破波与远破波压力数据与规范数据加以对比，可知两种破碎条件下实验测得的直墙上的总波浪力与按规范计算值基本相同，但两种破碎条件下在静水面以上均出现实验压强值大于规范计算值的现象； (2)同一种波高，在不同的相对水深条件下，波浪会发生类似于推进波的崩破破碎和卷破破碎两种形式。不同的破碎形式，对应不同的波压力分布：崩破破碎时，波压力过程曲线以马鞍型分布为主；而在卷破破碎时，波压力过程曲线以三角形分布为主； (3)依据波压力曲线特点，结合由PIV所测流场数据，对中基床近破波及暗基床远破波的破碎状态进行了分析，探讨了中基床和高基床条件下近破波的波浪的破碎形式，并分析产生原因：近破波在中基床条件下形成崩破而在高基床条件下形成卷破，这是由自由水面速度与水底速度不同造成的，崩破时相差较小，卷破时相差较大； (4)分析表明破碎波作用于直立堤时压力是由静水压力与动水压力共同作用的结果，动静压力随时间变化，冲击瞬间，水平速度很大，压力大小主要取决于冲击压力，随着波面升高，静水压力逐渐增大，水平速度减小，冲击压力锐减，压力大小由静水压力与动压力共同作用，并随着静水压力的增大，逐步由静水压力主导； (5)由于动压力与水质点速度关系密切，本文对远破波冲击堤面瞬间静水面以下水质点的水平速度进行分析，发现随着相对水深μ的增大，水质点速度出现类似二次曲线的变化规律，依据实验数据推出了直墙前水质点速度随着相对水深μ变化的经验公式。 |
| 作者： | 屈晓婷 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 康海贵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
