多室开孔沉箱的波浪冲击及反射研究

发布时间：2020-04-13 09:34

【摘要】：开孔沉箱结构拥有良好的消浪特性和对恶劣海况的适应性,因而在港口和海岸工程领域有着广泛的应用。国内外学者针对开孔沉箱展开了大量的研究,然而有关局部开孔沉箱反射效应的全面评价问题、开孔沉箱消浪室内壁波浪冲击作用问题(包括波浪冲击作用发生的条件和强度,遭受波浪冲击的位置与频次,冲击作用与开孔位置、尺度、波浪动力要素的关系)、波浪对开孔沉箱整体的冲击作用与不开孔沉箱的差异问题等甚少涉及。本文基于不规则波模型试验,对多室局部开孔沉箱的波浪冲击及其反射特性进行了研究,讨论了相对水深、相对消浪室宽度、相对顶板高度、相对开孔深度等因素变化对反射系数、冲击压力的影响,提出一种适用于局部开孔沉箱的考虑潮位变动条件的综合反射系数的计算方法。主要结论如下：1) 局部开孔沉箱的开孔位置常在潮位波动水位附近。消浪室内直墙和顶板极易受到波浪的冲击作用。在试验范围内,消浪室内直墙和顶板上的最大冲击压力强度大体相当,可达开孔沉箱迎浪面最大冲击压力强度的1.5～2.0倍。2) 局部开孔沉箱的反射系数受水深变化的影响较大,采用特定水深的反射系数无法全面评价其反射特性。文中提出对局部开孔沉箱采用反射系数权函数的方法进行计算,考虑了水位变化对局部开孔沉箱反射系数的影响,因此对局部开孔沉箱反射特性的评价更符合实际。3) 冲击过程发生时刻较为随机,最大冲击压力的变动较大。在试验范围内,一般波动压力难以达到p'=1(p'=p/γH,γ为水体容重,H为入射波高),而只有发生冲击过程时,才可能有p'1的压力出现。4) 竖直墙上最容易受明显冲击的部位位于静水位附近。最大冲击压力发生在静水位靠上的位置处,随着水深的增加而上移；冲击过程可能伴随有负压的出现,出现频率较低；5) 消浪室顶板在静水位较低时,没有冲击过程出现,随着静水位的抬升,较明显的冲击过程发生的频次会增多,最易受冲击且最大冲击压力的位置均靠近消浪室的末端,冲击后易出现负压。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV139.26

【参考文献】

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1 YIN Zegao;YU Ning;LIANG Bingchen;ZENG Jixiong;XIE Shaohua;;Experimental Study of Dissolved Oxygen Transport by Regular Waves Through a Perforated Breakwater[J];Journal of Ocean University of China;2016年01期

2 刘勇;姚卓琳;李华军;;Analytical and Experimental Studies on Hydrodynamic Performance of Semi-Immersed Jarlan-Type Perforated Breakwaters[J];China Ocean Engineering;2015年06期

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6 邢飞;孙大鹏;夏志盛;吴浩;;波浪与开孔沉箱相互作用的CLEAR-VOF数值模拟[J];水道港口;2014年05期

7 夏志盛;孙大鹏;张玉彬;吴浩;;不规则波作用下明基床上开孔沉箱垂直力分析[J];海洋工程;2014年05期

8 姜峰;唐晓成;史国家;张悦;范国玺;;基于SPH方法的开口沉箱水动力数值研究[J];南水北调与水利科技;2014年06期

9 LIU Yong;XIE Luqiong;ZHANG Zhehan;;The wave motion over a submerged Jarlan-type perforated breakwater[J];Acta Oceanologica Sinica;2014年05期

10 周凌愉;戴路;郑金海;严士常;龚伟杰;;透空式上部结构开孔沉箱码头波浪反射系数与波峰面高度试验研究[J];水运工程;2013年02期

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4 朱大同;;开孔沉箱防波堤的波浪反射系数[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年

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本文编号：2625864