【摘 要】
:
在近海工程中,承台是最为常见的港工结构形式之一,被广泛应用于跨海桥梁、港口、防波堤等工程中.首先在物理波浪水槽内开展了规则波与承台上垂直构物相互作用的实验研究,利用高速相机记录了波浪在结构物周围的变形和破碎过程,并利用浪高仪和流速仪记录了结构物周围的波高及流速信息.此外,还利用自主研发的基于CIP(Constrained Interpolation Profile method)方法的数学模型,对
【机 构】
:
浙江大学海洋学院,浙江舟山 316021
【出 处】
:
第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会
论文部分内容阅读
在近海工程中,承台是最为常见的港工结构形式之一,被广泛应用于跨海桥梁、港口、防波堤等工程中.首先在物理波浪水槽内开展了规则波与承台上垂直构物相互作用的实验研究,利用高速相机记录了波浪在结构物周围的变形和破碎过程,并利用浪高仪和流速仪记录了结构物周围的波高及流速信息.此外,还利用自主研发的基于CIP(Constrained Interpolation Profile method)方法的数学模型,对波浪与近岸承台上结构物相互作用过程进行了数值模拟.模型在直角坐标系统下建立,采用紧致插值曲线CIP方法离散纳维-斯托克斯N-S(Navier-Stokes)方程,采用THINC/SW(Tangent of Hyperbola for Interface Capturing/Slope Weighting)方法捕捉自由面,并利用浸入边界法处理结构物边界.模型数值结果与实验结果吻合良好,验证了本文数值方法对于开展波浪与近岸结构物相互作用研究的实用性.此外,研究结果还可为今后近岸承台设计提供可靠参考.
其他文献
深海柔性立管在复杂的海洋环境中承受较大的弯曲荷载,极易出现弯曲过度现象,进而产生应力集中,导致立管破坏.弯曲限制器是保护柔性立管避免其过度弯曲的重要附件,然而目前国内外关于在深海柔性管缆系统中弯曲限制器的应用及优化设计还缺乏深入研究.本文针对美国石油协会API RP17L2规范中提出的两种典型互锁式弯曲限制器进行三维有限元建模与非线性分析,研究在重力荷载条件下聚氨酯材料的几何非线性大变形及弯曲限制
广州港南沙港区一期工程(3号、4号)码头水工结构工程属于重力式码头,清淤是重力式码头的重要工程,这对于今后码头的沉降位移至关重要,是重力式码头的成败关键.该工程中的清淤任务包括基槽清淤、基床清淤及后方清淤,主要施工方法是利用耙吸式挖泥船或绞吸式挖泥船把施工范围的淤泥吸到其他不影响施工的区域.南沙港区一期工程(3号、4号)码头清淤工程同时用到了耙吸式挖泥船和绞吸式挖泥船,在施工过程及清淤验收上均有突
文中讨论了海岸工程二维浮体在随机风作用下静水系缆力实验结果.随机风谱分别采用Davenport谱和API谱.实验表明,采用恒定风作用的结果可能较大地低估了系缆力峰值.文中分析并对比了不同时段平均的特征力,给出了不同载态情况下系缆力的模拟公式及其参数值.
单桩是一种常见的海工结构物基础形式,其周围海床在波浪作用下的动力响应和失稳关系到结构整体安全,是海洋工程关心的热点问题.前人研究大都针对坐底式结构物(防波堤、海底管道)周围(二维)均匀海床的动力响应问题,忽略了结构物入土深度和非均匀土体特性的影响.本文建立了一个新的三维波浪-单桩-海床相互作用数值模型,考虑波浪非线性形态、土体三维非均匀分布特征、插入式单桩与海床耦合作用以及海床累积响应过程.在模型
景观斜坡堤和护岸结构有别于常规结构,发生越浪时,堤顶越浪流、堤后次生波及护岸顶爬坡流与常规的不尽相同.针对顶部高程较低且光滑不透水的景观斜坡堤和护岸,在不规则波作用下,系统地进行了物理模型试验研究.详细分析了越浪量与堤顶宽度的关系,并给出了越浪量沿堤顶宽度衰减系数的计算式.探讨了越浪流厚度与堤顶前沿处平均越浪量的关系,并分析了越浪流的沿程变化规律.对堤后次生波波高系数与越入堤后平均越浪量的关系进行
浮式防波堤是一种可为港口及海上工程进行挡波消浪的结构,提出的倾斜多板式的浮式防波堤对长波有一定的消减作用.采用VOF+Realizableκ-ε型进行数值模拟研究,并完成了相应的物理作对试验.在验证了数值模拟的准确性的基础上,模拟研究了不同板倾斜角度时对流场的影响,得出不同板倾斜角度下,透射系数的变化规律.结果表明,透射系数随着板倾斜角度的减小而减小.板倾斜角度较小的多板式防波堤更容易让入射波在防
冲刷发展时间尺度及平衡深度的预测对于海底管道工程的设计和维护都具有重要意义.对于冲刷平衡深度和时间尺度的研究以往多是针对海流垂直作用于管道且未考虑埋深厚度的情况.本研究基于水槽试验,对斜向海流作用下的海底管道冲刷进行模拟,重点研究海流作用角度、管道埋设厚度对于冲刷平衡深度和时间尺度的影响.试验中海流的作用角度范围为0°~45°;管道埋深厚度为0~0.5D.研究发现海流的垂直分量和轴向分量对冲刷的发
结合实际工程,采用数值模拟研究了遮帘式板桩码头的受力特性,首先通过与现场观测资料进行对比验证了数值模型的可靠性,然后通过对比传统板桩码头和遮帘式板桩码头各结构的位移、内力和水平土压力分析遮帘效应,并结合板桩码头设计与施工规范提出具体的遮帘效应系数.研究表明,在开挖面高程以上,前墙位移大于遮帘桩位移;在开挖面高程以下,前墙位移小于遮帘桩位移;开挖面高程以上,前墙陆侧水平土压力值在一个小范围波动,遮帘
基于势流理论,采用匹配特征函数展开法对微幅波与T型透空式防波堤相互作用的速度势进行线性求解.针对流场中结构物尖角附近流体运动的奇异性行为,将不同区域公共边界上的速度分布函数分别以切比雪夫多项式和盖根堡多项式近似展开.通过与他人的理论及实验结果进行对比,验证了方法的正确性.在忽略海底地形及垂向薄板厚度的条件下,综合讨论T型结构物的不同几何尺寸对波浪荷载及反射系数与透射系数的影响.计算结果表明,水平板
针对离岸开敞式码头前系泊船舶常常受到双峰谱波浪的作用,采用物理模型试验方法对双峰谱波浪与单峰谱波浪(长周期波浪、纯风浪)作用下系泊船舶的运动响应进行了对比研究.结果表明,双峰谱波浪中的低频波浪对系泊船舶运动响应控制作用;系泊船舶运动随双峰谱低频谱峰周期变化的规律与长周期作用下系泊船舶运动随波浪谱峰周期变化的规律基本一致.在波浪能量相同条件下,双峰谱波浪中低频能量比例为20%时,双峰谱波浪作用下系泊