斜坡面波壓力最大值相對位置

摘 要：現(xiàn)在使用較為廣泛的是前蘇聯(lián)規(guī)范 57-75的斜坡上波壓力計(jì)算公式，所得陡坡波壓力相對位置較小，與實(shí)際結(jié)果有較大出入。黃碧珊和馮衛(wèi)兵的公式與實(shí)際較為符合，可以推廣使用。

關(guān)鍵詞：斜坡 波壓力 最大值 相對位置

中圖分類號：U656.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）010-082-02

在沿海開發(fā)與建設(shè)中，波浪對沿海建筑物的影響較大。波浪與建筑物的相互作用，決定了建筑物的使用壽命和安全。在近海施工時，建筑物多于底面成一定角度。在沿海廣泛使用的斜坡式防波堤，波浪在斜坡上發(fā)生破碎，大部分波能在斜坡面上就被消耗吸收，同時在對地基要求較小，施工簡便，修復(fù)容易，整體穩(wěn)定性較高，可以適用于各種地基情況?，F(xiàn)在使用較為廣泛的是前蘇聯(lián)規(guī)范 57-75的斜坡上波壓力計(jì)算公式，但在實(shí)際工程使用中偏于保守。并且該公式在坡度較陡時，所得波壓力相對位置較小，與實(shí)際結(jié)果有較大出入。馮衛(wèi)兵和黃碧珊的公式與實(shí)際較為符合，可以推廣使用。

1 實(shí)驗(yàn)概況

通過波壓力分布圖，又由于我們的傳感器間斷布置，我們就可以得出最大波壓力距靜水面處距離為2.93cm-5.93cm，轉(zhuǎn)換為實(shí)際值為0.88m-1.78m，此次實(shí)驗(yàn)有效波高為1.72m。相當(dāng)于在水下半個波高到一個波高處，波壓力達(dá)到最大值。

在本次實(shí)驗(yàn)中，前蘇聯(lián)規(guī)范所算得結(jié)果與其他家公式和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差較大，而馮衛(wèi)兵的公式計(jì)算結(jié)果實(shí)驗(yàn)較為吻合。黃碧珊的公式偏小，不過與馮衛(wèi)兵的公式計(jì)算結(jié)果相差不大。這主要是前蘇聯(lián)公式是利用射流理論進(jìn)行的理論推導(dǎo)，而黃碧珊和馮衛(wèi)兵的公式是利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，與實(shí)驗(yàn)誤差小，更符合實(shí)際情況。

3 結(jié)論

根據(jù)已有研究成果可知，作用于不同斜面坡度上的波壓力，其大小和分布都呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。本次實(shí)驗(yàn)相對水深，波坦度，m=1.732。坡度進(jìn)一步變緩達(dá)到1.8左右時，陡坡變?yōu)樾逼?。波浪發(fā)生完全破碎，波態(tài)由破碎立波轉(zhuǎn)變?yōu)榫砥撇?。波浪在到達(dá)斜面之前波動劇烈，最后失去穩(wěn)定形成卷躍，對斜面產(chǎn)生猛烈打擊。該處波壓力曲線的特點(diǎn)是波壓力過程線出現(xiàn)很強(qiáng)的脈沖，最大值出現(xiàn)在靜水面以下，波壓力波峰尖陡，為單峰。波浪破碎，水體打擊在斜坡上，當(dāng)波浪沖擊作用較明顯時，打擊點(diǎn)附近產(chǎn)生劇烈的波壓力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得波壓力曲線可得：沿整個斜坡面上波壓力分布極不均勻，打擊點(diǎn)處波壓力最大，兩邊逐漸衰減。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮衛(wèi)兵，張惠，郝青玲.斜坡面波浪沖擊力試驗(yàn)研究及現(xiàn)場資料分析[J].海洋工程，2012，30（004）：97-102.

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