新型半潛式開孔防波堤水動力特性的研究.pdf

1、隨著海洋科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的防波堤已經(jīng)不能完全滿足實(shí)際工程的需要。近年來各國的專家們?yōu)榱烁玫臐M足工程需求,從各個(gè)方面去改進(jìn)傳統(tǒng)的防波堤或者研究新型的防波堤結(jié)構(gòu)。Jarlan型開孔防波堤的概念被提出來以后在實(shí)際工程中受到廣泛應(yīng)用,它具有受力小、反射系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn),受力小保證了防波堤的穩(wěn)定性,反射系數(shù)小保證了船舶的安全航行,并且降低了海床的沖刷。隨著可持續(xù)發(fā)展的觀念越來越深入,對于環(huán)境的保護(hù)愈加重視,這就要求在施工時(shí)盡量減小對周圍環(huán)境的影

2、響。對于有些沿海地區(qū),海床基礎(chǔ)比較薄弱,此時(shí)更適合采用樁基支撐的半潛式防波堤結(jié)構(gòu)。半潛式防波堤的使用對海床條件要求比較低,而且通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)半潛式結(jié)構(gòu)在深水中更適用;并且它可以允許水體自由進(jìn)行交換,對周圍的環(huán)境影響比較小?？紤]到這兩者的優(yōu)點(diǎn),研究者們試圖將兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來,提出一種更加優(yōu)越的消浪結(jié)構(gòu)。
　　本文在借助前人研究的基礎(chǔ)上提出了一種新型半潛式Jarlan型防波堤,并對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論方面的研究,這是本文的第一部分的工作

3、。第二部分對新提出的防波堤結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)方面的研究和分析。最后利用理論模型對結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行了研究。
　　本次試驗(yàn)中制作了三種結(jié)構(gòu)模型,這三種結(jié)構(gòu)的前板開孔率固定不變,將底板做了變化:A:無底板;B:實(shí)體底板;C:開孔率為10％的開孔底板。數(shù)據(jù)分析過程中對開孔底板結(jié)構(gòu)、實(shí)體底板結(jié)構(gòu)以及無底板結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)的反射系數(shù)、透射系數(shù)以及耗能系數(shù)隨著相對板間距(B/L)、相對水深(k0d)的變化進(jìn)行了研究。同時(shí)還對三種結(jié)構(gòu)的反射系數(shù)、透射系

4、數(shù)、耗能系數(shù)分別進(jìn)行了分析和對比,得到了三種結(jié)構(gòu)的受力變化的曲線圖,并利用理論對三種結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行了分析對比,得到三種結(jié)構(gòu)的受力情況。
　　在對三種結(jié)構(gòu)的水動力特性的分析對比中,得到了以下結(jié)論:在本文給定的工況下,開孔底板結(jié)構(gòu)和實(shí)體底板的性能對比,兩者在波浪的透射方面相當(dāng),開孔底板結(jié)構(gòu)的反射系數(shù)較小,且耗能系數(shù)較大。對于開孔底板和無底板結(jié)構(gòu)的對比,在本文給定的波浪周期較大的情況下,選擇開孔底板結(jié)構(gòu)比較合適,周期較小時(shí),可以考慮無底