新型柔性浮式防波堤消浪性能试验研究

发布时间：2017-08-24 23:21

  本文关键词：新型柔性浮式防波堤消浪性能试验研究

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【摘要】：在海洋资源大开发和海洋经济大发展的时代背景下,开发可有效掩护浮式码头等大型海上浮式结构物的防护设施显得尤为重要。与传统座底式防波堤相比,浮式防波堤因其构造简单、造价低廉、对生态环境影响小、制造施工快捷等优点,越来越受到工程人员和研究学者的关注。但因浮式防波堤在长波条件下消浪表现欠佳,限制了其实际工程的应用。本文结合多种消浪机理设计提出了一种新型柔性浮式防波堤,呈垂帘式,故也称之为垂帘式柔性浮式防波堤。通过二维水槽和三维水池试验研究了规则波作用下相对宽度、波陡以及有无浮板对该新型柔性浮式防波堤的透射系数、反射系数和绕射特性的影响。二维水槽试验中,主要分析了各个影响因素对消浪性能的影响。相对宽度是影响柔性浮堤透射系数的主要因子,且在相对宽度约为0.3时,消浪性能达到最佳或趋于平稳。三维水池实验中,同时分析了透射系数、反射系数和绕射系数随各个影响因子变化而呈现的变化规律。试验表明该柔性浮堤在三维波浪条件下可有效地解决浮式防波堤对长波消浪较差的问题。而随着相对宽度增大,堤后纵向和横向的波浪绕射演变更为有利。对比二维水槽和三维水池试验结果,该柔性浮堤二维波况下的透射系数优于三维波况,差值大约在0.10~0.25之间。同时无论何种波况,柔性浮堤消浪性能随波陡的增加均存在变化剧烈区间和相对稳定区间;浮板对消浪性能的提升有一定作用,但并不明显。
【关键词】：柔性浮式防波堤 透射系数 绕射系数 物理模型试验
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U656.24
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 论文研究目的与意义12-13
• 1.2 浮式防波堤发展和研究概况13-19
• 1.2.1 浮式防波堤结构型式14-16
• 1.2.2 浮式防波堤消浪特征研究16-18
• 1.2.3 浮式防波堤的应用实例18-19
• 1.3 本文主要工作19-22
• 第2章 物理模型试验22-32
• 2.1 新型柔性浮式防波堤模型设计22-24
• 2.1.1 浮式防波堤设计机理22
• 2.1.2 新型柔性浮式防波堤物理模型设计机理22-24
• 2.2 柔性浮堤二维水槽物理模型试验24-27
• 2.2.1 试验设备与仪器24
• 2.2.2 试验模型及布置24-26
• 2.2.3 试验波要素及过程26-27
• 2.3 柔性浮堤三维水池物理模型试验27-30
• 2.3.1 试验设备与仪器27-28
• 2.3.2 试验模型及布置28-29
• 2.3.3 试验波要素及过程29-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第3章 柔性浮堤二维水槽试验结果分析32-38
• 3.1 物理模型的消浪性能试验结果32-33
• 3.2 消浪性能影响因素分析33-37
• 3.2.1 相对宽度对柔性浮堤消浪性能的影响33-34
• 3.2.2 波陡对柔性浮堤消浪性能的影响34-36
• 3.2.3 浮板对柔性浮堤消浪性能的影响36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 柔性浮堤三维水池试验结果分析38-66
• 4.1 物理模型的消浪性能试验结果38-41
• 4.1.1 透射系数和反射系数的处理38-39
• 4.1.2 模型三维水池试验结果39-41
• 4.2 消浪性能影响因素分析41-48
• 4.2.1 相对宽度对柔性浮堤消浪性能的影响41-42
• 4.2.2 波陡对柔性浮堤消浪性能的影响42-46
• 4.2.3 浮板对柔性浮堤消浪性能的影响46-48
• 4.3 柔性浮堤绕射问题分析48-63
• 4.3.1 绕射问题概述48-49
• 4.3.2 相对宽度对柔性浮堤绕射系数的影响49-51
• 4.3.3 波陡对柔性浮堤绕射系数的影响51-55
• 4.3.4 浮板对柔性浮堤绕射系数的影响55-57
• 4.3.5 柔性浮堤绕射系数演变分析57-63
• 4.4 本章小结63-66
• 第5章 柔性浮堤二维和三维波浪试验结果对比分析66-76
• 5.1 试验条件对比分析66-67
• 5.1.1 物理模型比尺对比66
• 5.1.2 波浪条件比尺对比66-67
• 5.2 消浪性能影响因素对比分析67-73
• 5.2.1 相对宽度对柔性浮堤消浪性能的影响67-69
• 5.2.2 波陡对柔性浮堤消浪性能的影响69-73
• 5.3 本章小结73-76
• 第6章 结论与展望76-78
• 6.1 结论76-77
• 6.2 展望77-78
• 参考文献78-82
• 攻读硕士学位期间发表的学位论文82-84
• 致谢84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘文通;;浮箱式与倾斜式浮防波堤[J];海岸工程;1988年02期

2 吴静萍,王仁康,郑晓伟,姜曼松,石记柱;浮漂式防波堤的试验研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2001年01期

3 侯勇;王永学;高军;李聪;;新型浮式防波堤水动力特性试验研究[J];水运工程;2010年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘冲;垂直导桩锚固方箱—水平板式浮防波堤试验研究[D];大连理工大学;2008年

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本文编号：733701