透空式水平板波浪上托力分布

通过系列模型试验，对波浪上托力沿板宽分布进行了详细分析，提出对于透空式平板结构，发生较大冲击压强或上托力的分布主要分为均布型和局部冲击型两类，由此得到压强分布的计算公式。大量试验资料表明，该公式与实验值有着较好的一致性。     

透空式水平板波浪总上托力试验研究

通过系列模型试验,对透空水平板下波浪总上托力进行了研究,结果表明：平板下最大总上托力并不与最大冲击压强同步发生。为此,依据试验结果对波浪总上托力产生机理和影响因素进行详细分析,提出透空水平板波浪最大总上托力的计算公式,试验结果表明,该公式与实验值有着较好的一致性。     

透空式水平板波浪上托力计算方法

在透空式平板波浪上托力试验研究基础上,针对实际工程应用要求,提出相对简便的透空式平板下波浪局部上托力和最大总上托力计算方法,包括上托力大小、分布宽度和发生位置。对具体工程实例的计算结果表明,该方法与实验值有着较好的一致性。     

斜坡上封闭式水平板波浪上托力分布试验研究

通过系列模型试验,对斜坡上尾部封闭式平板结构波浪上托力沿板宽分布进行了详细分析,提出板下最大冲击压强和最大总上托力并不一定同时出现,其分布形态可分为局部冲击型和均匀型。由于封闭空气层和底部斜坡影响,较大总上托力形成机理不尽一致,其均匀分布宽度也不相同,可分为气压型和反射型两类,由此提出分类标准,并分别得到压强分布的计算公式。     

挡板透空码头水平波浪力计算方法的探讨

目前,对透空式高桩梁板码头的桩基和墩柱波浪力的计算,现行《海港水文规范》中有相应的公式,但对一侧增设挡浪板及上部结构构件的透空式高桩梁板码头水平波浪力的计算,规范并没有明确规定相应的计算公式。从挡板透空码头设计中水平波浪力的计算分析入手,说明挡板波浪力采用不同计算方法的差异性,并针对某设计工程进行了实例分析,通过相关文献、现行规范及物理模型试验等三种不同方法所得计算结果的比较,探讨一种适合挡板透空码头的水平波浪力的计算方法,供工程设计时参考。     

规则波作用下透空格栅板式防波堤波浪力试验研究

透空格栅板式防波堤是一种新型防波堤结构,为了促进该结构在实际工程中的应用,论文通过模型试验研究其所受波浪点压力和波浪总力的特征。试验结果表明,在规则波作用下,下层水平格栅板所受波浪点压力较上层水平格栅板大,且防波堤中前端波浪点压力分布不规律;相对板宽B/L对该防波堤所受波浪总力的影响较大,相对板间距S/h对其整体稳定性的影响次之,而相对波高H/h主要影响该防波堤的垂向受力;此外,当上层水平格栅板与静水面齐平且孔隙率相对较大时,该防波堤所受波浪总力最小,对其整体稳定性最有利。     

开孔沉箱式结构内部波浪冲击压力试验研究

为研究在不同比尺模型下,透空式海洋结构中开孔沉箱内部受力与入射波浪的关系及差异,针对简化的上部开孔箱体海洋结构,选取两组不同尺寸模型进行了多组规则波物理模型试验。首先采用低通滤波方法分析了冲击力的不同组分,然后对比了两组模型内部所受冲击力的分布及波要素与箱体内部受力的关系。研究发现,波面对开口的淹没程度是影响冲击过程的主要因素;当模型尺寸发生变化时,开孔箱体内部所受波浪力与入射波要素的关系也发生了变化。     

多层挡板桩基透空式防波堤消浪特性试验研究

本文回顾了已有的关于透空式防波堤的波浪透射率的理论计算方法,分析了多层挡板桩基透空式防波堤的消浪机理。结合防波堤断面波浪试验,探讨多层挡板桩基透空式防波堤的消浪特性。研究结果表明多层挡板桩基透空式防波堤能够显著消减波浪,它的应用突破了透空式防波堤仅适用于小尺度风浪水域的经验。研究发现影响防波堤消浪效果的因素中,挡板的透空率和设置方式的影响最为显著。文中提出的减小波浪透射率的方法可供设计部门参考。     

透空式防波堤周围的非线性波浪传播的数值模拟

对非线形波浪在透空式防波堤周围的波浪变形进行了数值模拟,在Boussinesq波浪方程中加入与透空建筑物有关的新的耗散项,从而界定了透空建筑物引起的部分反射和透射,波浪折射衍射的传播过程通过控制方程求解。波浪控制方程通过有限差分方法求解。模型应用于模拟波浪经过具有部分反射的群桩式透空结构,结果表明透空式防波堤可以有效地衰减波浪,是重力式结构的一种替代形式。     

圆弧板透空式防波堤消波性能试验研究

提出了一种由多层圆弧板组成的新型透空式防波堤结构,并对其在二维规则波浪作用下的消波性能进行了物理模型试验研究。在不同入射波高条件下,对圆弧板和水平板透空结构的消波性能进行了比较分析,探讨了圆弧板间距和层数对圆弧板透空式结构消波性能的影响。研究结果表明,圆弧板透空式结构的消波效果优于水平板式透空结构,在相对宽度为0.2时,可以使透射系数达0.5以下。随着圆弧板间距从0.15 m减小到0.05 m时,消波效果逐步提升,而圆弧板的层数对结构的消波性能也有一定影响。     

规则波作用下二维水平板冲击压力概率分析

通过模型试验的方式研究了波浪对二维水平板冲击压力峰值的概率分布。首先,统计分析了水平板底部各测点的压力峰值,发现密闭水平板底部各位置处的压力峰值分布与三参数威布尔分布吻合较好;然后,从统计学与概率论的角度进一步探讨了水平板底部各位置处压力峰值分布函数的参数与测量样本统计特征值之间的关系;最后,通过不同入射波浪工况的对比,分析了威布尔分布各参数与测点相对位置、入射波相对波高以及入射波相对波长之间的关系及其所代表的物理意义。统计分析显示:威布尔分布的相对位置参数(θ/-P)从水平板前端到后端呈现先增大后减小的趋势,在水平板中段较恒定(约为0.6);相对尺度参数(λ/-P),在水平板中段偏小,两端偏大;形状参数(κ)在相对波高较大时,在水平板的中段偏大,并且相对波长大于1.3时,κ在水平板的中部均值随相对波长的增大而减小,相对波长为2时,该值接近于1。     

Wave uplift force on horizontal panels: a laboratory study

Accurate estimation of wave uplift force is essential to the designs of reliable coastal and marine structures.We presents a series of laboratory work here on the impact of regular waves on horizontal panels,from which an empirical formula to estimate accurately the wave uplift force on panels is established.The laboratory measurements show that the wave uplift force depends mainly on the incident wave height,the wave period,the wave length,the panel width,and the clearance between the subsurface of the panel and the still water level.Among these factors,the impact of the panel width on uplift forces is relatively complicated.Result shows that the relative panel width(i.e.,the ratio of panel width to wave length)plays a more important role in estimating the wave uplift force.Based on our comprehensive laboratory measurements,we further developed an empirical formula to compute wave uplift force on horizontal panels through dimensionless analysis.Compared with other empirical formulas,this formula uses dimensionless variables of clear physical meanings,thus can describe the interaction between waves and the panels in a better way.In addition,the efficiency of the formula to estimate wave uplift force on horizontal panels is verified against existing works.Therefore,the findings in this study shall be useful for understanding the mechanism of wave uplift force on horizontal panels and numerical model validation.     

压力注浆螺旋钢管桩抗拔承载性能试验研究

针对海相软土地区螺旋钢管桩承载力低与腐蚀问题,提出一种新型压力注浆螺旋钢管桩,并设计5根足尺试验桩,进行现场抗拔承载性能试验,研究螺旋叶片直径与排布方式对成桩直径与桩基抗拔承载性能的影响.结果表明,成桩直径与螺旋叶片直径呈正相关,在每节延长段钢管末端设置螺旋叶片利于提高水泥土柱完整性,使成桩直径更为饱满,提高桩基的抗拔承载性能.将试验结果和现行规范抗拔极限承载力计算结果进行对比,计算结果约为实测平均值的94％,在此基础上提出压力注浆螺旋钢管桩抗拔承载力计算参数修正建议,为后续的设计提供参考.     

斜坡面波浪冲击力试验研究及现场资料分析

通过莆田试验站实测资料分析和物理模型试验,对单一斜坡护面板的打击力进行了研究,阐述了斜坡上最大相对波压力和波坦、堤坡坡度以及水深的关系,提出了波压力、波压力打击点位置以及波压力沿斜坡分布的计算公式,并给出了不同累积频率下的波压力换算关系。     

Earth pressure on an unloading-type sheet-pile: High-pile beam-slab wharf structure

Abstract

This study analyzes a new wharf structure using a method to calculate earth pressure on a covered type sheet-pile wharf. The earth pressure on the riverside of the sheet pile and the landside of the concrete compresol pile is calculated using the earth pressure theories of Coulomb and Rankine. The earth pressure of the landside of the sheet pile and riverside of the concrete compresol pile is deduced by considering the soil arching and plate-unloading effects and a parallel walls theory. To analyze the distribution of earth pressure on the unloading sheet-pile, geotechnical-centrifuge model tests were conducted to validate the design structure of the newly reconstructed wharf structure. The test results show that the earth pressure on the riverside of the sheet pile is high at the end of the wall, decreases slightly, initially, with the increase in the depth, and then increases rapidly. However, the earth pressure on the landside of the sheet-pile initially increases to a maximum with depth and then decreases slowly with depth. With the increase in depth, the earth pressure on the riverside of the concrete compresol pile increases, while that on the landside of the concrete compresol pile first increases and then decreases.     

Prediction of impact pressure induced by breaking waves on vertical cylinders in random seas

This paper presents a method to statistically predict the magnitude of impact pressure (including extreme values) produced by deep water waves breaking on a circular cylinder representing a column of an ocean structure. Breaking waves defined here are not those whose tops are blown off by the wind but those whose breaking is associated with steepness. The probability density function of wave period associated with breaking waves is derived for a specified wave spectrum, and then converted to the probability density function of impact pressure. Impacts caused by two different breaking conditions are considered; one is the impact associated with waves breaking in close proximity to the column, the other is an impact caused by waves approaching the column after they have broken. As an example of the application of the present method, numerical computations are carried out for a wave spectrum obtained from measured data in the North Atlantic.