新型浮式防波堤的設(shè)計與性能分析.pdf

1、防波堤是一種海岸防護工程結(jié)構(gòu)物。它通常用來抵御波浪，保護海港內(nèi)其它結(jié)構(gòu)物和保障船舶進出港的安全。傳統(tǒng)防波堤都是坐底式的，當(dāng)水深增加時，防波堤的造價會急劇增大，建造困難并且導(dǎo)致港內(nèi)泥沙淤積。而浮式防波堤，因為其有效的消波性能、低廉的造價、結(jié)構(gòu)的可移動性以及環(huán)保性，已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注。因此，在全世界范圍內(nèi)，浮式防波堤的研究對于港口防護工程是一項關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文自主設(shè)計了三種不同構(gòu)型的浮式防波堤，對其水動力性能與消波性能展開了

2、研究。本文的主要研究內(nèi)容包括：
　　1.通過文獻調(diào)查了解國內(nèi)外研究成果和工程實例，根據(jù)目標(biāo)海域的海況，確定了浮式防波堤的主尺度參數(shù)，并設(shè)計了三種不同構(gòu)型的浮式防波堤：圓筒型、板架型和網(wǎng)籠型，并對這三種構(gòu)型的浮式防波堤展開了研究。
　　2.對圓筒型浮式防波堤進行了詳細(xì)設(shè)計，給出每一部分的具體參數(shù)，并設(shè)計配套的系泊系統(tǒng)。應(yīng)用水動力軟件ANSYS-AQWA分別建立單個和整體的數(shù)值模型，在頻域內(nèi)計算透射系數(shù)，并在時域內(nèi)計算運動響應(yīng)和

3、系泊纜張力，與規(guī)范進行對比，驗證可行性。
　　3.由于設(shè)計的浮式防波堤構(gòu)型含有大量柔性結(jié)構(gòu)，難以數(shù)值模擬，故需要進行斷面試驗。根據(jù)相似性理論，確定模型的參數(shù)，并設(shè)計試驗方案，研究不同波高和不同波浪周期對每個模型的消波性能和水動力性能的影響。
　　4.通過對比主尺度相同但構(gòu)型不同的三種浮式防波堤，研究不同構(gòu)型對消波性能和水動力性能的影響，得到較優(yōu)的構(gòu)型設(shè)計。
　　5.通過對比三種不同的圓筒型浮式防波堤，研究防浪網(wǎng)和防浪球

4、對消波性能和水動力性能的影響。
　　6.通過對比三種不同的板架型浮式防波堤，研究開孔和開孔程度對消波性能和水動力性能的影響。
　　7.通過對比三種不同的網(wǎng)籠型浮式防波堤，研究不變吃水的情況下增大堤高和增大兩浮體間距對消波性能和水動力性能的影響。
　　結(jié)果表明，網(wǎng)籠型浮式防波堤是較優(yōu)的構(gòu)型設(shè)計。對于圓筒型浮式防波堤，防浪網(wǎng)和防浪球的應(yīng)用有效地提高了消波性能，但增大了橫蕩幅值和系泊纜張力。對于板架型浮式防波堤，開孔結(jié)構(gòu)能提