高桩梁板式结构面板波浪浮托力计算与模型试验

离岸深水港透空式结构越来越多，但波浪一般较大，波浪力成为透空式码头、引桥结构设计的关键控制荷载，其中面板浮托力对确定上部结构尤为关键。根据工程实例的两种顶面高程方案，采用规范方法和周益人方法计算各种水位下的正向波浪作用面板浮托力，并与试验结果进行对比，分析不同计算方法的适用性。结果表明，在实际工程计算中，采用规范方法计算离岸码头、引桥上部结构的波浪浮托力，并可参考周益人提出的计算公式进行复核。     

正向浪作用下离岸高桩墩台结构波浪总浮托力计算

波浪总浮托力是离岸高桩墩台结构设计时需要注意的重要外荷载之一。根据具体工程实例计算结果和试验结果的对比,分析正向波浪作用下离岸高桩墩台结构波浪总浮托力不同计算公式的适用性,研究工程实际计算波浪总浮托力需要注意的条件,并提出建议。     

埋深对墩式沉箱底面波浪浮托力影响分析

《港口与航道水文规范》(JTS 145—2015)对于有一定埋深情况下的沉箱底面波浪浮托力如何计算未做说明。针对埋深对于墩式沉箱底面波浪浮托力的影响程度,结合实际工程,对规范公式计算结果与物理模型试验结果进行对比分析。结果表明,埋深对于沉箱底面波浪浮托力有一定的折减效应,具体折减程度须结合埋深、土质、沉箱尺寸、波浪参数等综合确定。     

埋入式直立防波堤堤前波浪作用影响分析

直立式防波堤前存在大面积块石回填,造成堤前水深变浅,波浪形态发生改变.为分析埋入式与非埋入式直立式防波堤所受波浪力的差异,利用波浪断面物理模型试验,测定了两种形式直立防波堤外立面所受波浪水平力及浮托力的数值,同时根据相关规范给出的波浪力理论算法分别进行了波浪力数值计算.通过规范公式法与试验测定数值对比,分析其中规律,提...     

中外斜坡堤胸墙波浪力计算对比

斜坡堤胸墙对于减轻越浪危害至关重要,国内外各胸墙波浪力计算方法的结果差异较大。基于国内外几种斜坡堤胸墙波浪力计算方法,结合工程案例和试验数据进行对比研究。结果表明:1)特定条件下,我国规范计算的水平波浪力压强分布高度远小于Jensen法和Pedersen法结果,后两法计算结果与实测高度一致。2)Jensen法和Pedersen法计算的水平波浪力及浮托力均比国内港工方法大,也大于实测值。3)港工规范计算的总水平波浪力比实测值小,其计算出的浮托力与实测值较为接近。4)Jensen法考虑了掩护棱体肩台高度的作用,Pedersen法考虑了掩护棱体肩台高度与宽度的影响。此二法考虑得相对全面,但其按深水波长计算0.1%超越概率的波浪力,计算结果偏于保守。5)建议重要工程以模型试验结果为准。     

陡坡海岸栈桥式码头波浪浮托力计算

针对陡坡海岸栈桥式码头在长周期波和浅水变形工况下的波浪浮托力计算问题，以援萨尔瓦多拉利伯塔德省码头建设项目为例，对于上部结构承受的波浪浮托力采用物理模型试验和国内外相关规范手册的理论计算结果对比分析，结果表明：1）理论公式多适用于行进波，对于长周期的卷破波，很少有适用的理论公式；2）断面物理模型试验考虑了陡坡海岸地形、长周期、波浪浅水变形、波浪破碎等因素，较为贴合实际波况，浮托力试验值相对合理准确；3）波浪浮托力的确定建议综合采用物模试验和理论公式的数值。成果用于水工结构的优化设计，并为以后类似工况的码头设计提供一定的借鉴意义。     

陡坡海岸栈桥式码头波浪浮托力计算

针对陡坡海岸栈桥式码头在长周期波和浅水变形工况下的波浪浮托力计算问题，以援萨尔瓦多拉利伯塔德省码头建设项目为例，对于上部结构承受的波浪浮托力采用物理模型试验和国内外相关规范手册的理论计算结果对比分析，结果表明：1）理论公式多适用于行进波，对于长周期的卷破波，很少有适用的理论公式；2）断面物理模型试验考虑了陡坡海岸地形、长周期、波浪浅水变形、波浪破碎等因素，较为贴合实际波况，浮托力试验值相对合理准确；3）波浪浮托力的确定建议综合采用物模试验和理论公式的数值。成果用于水工结构的优化设计，并为以后类似工况的码头设计提供一定的借鉴意义。     

高桩码头浮托力计算

波浪浮托力是高桩码头、墩台结构设计的重要荷载之一,通过对浮托力公式进行分析,找到浮托力与水位、板底高程之间的关系以及最大浮托力出现的位置,以便进行快捷计算。通过对现有不同的浮托力公式进行对比分析,对总浮托力是否考虑静水压强下的影响进行探讨。     

波高及波浪周期对浮托关键设备作业影响的计算分析

针对浮托作业中关键设备在不同波高及波浪周期作用下的受力及运动问题,以常规浮托作为研究对象,统计浮托作业海域波高及波浪周期分布概况,选取特定环境工况,利用数值模拟软件输入驳船组块模型、环境条件、系泊系统布置、浮托关键设备等参数信息,建立浮托安装计算模型,分析波高及波浪周期变化对浮托安装对接装置、组块支撑装置及橡胶护舷等设备的作业影响,评估施工风险与结构安全性,并对现场作业气候窗预报提出相应建议。     

波浪力对基于广义平衡法的地基承载力计算影响研究

《港口工程地基规范》(JTS 147-1-2010)采用了广义极限平衡法进行地基承载力的计算。新规范的计算方法增加了实际荷载分布的权重,这在以前的港口工程地基规范中是没有提及的。因此研究新规范计算中的波浪力对计算结果的影响是十分必要的。本文依托烟台二期防波堤工程,采用设计低水位50年重现期的波浪水平力,波浪浮托力和倾倒力矩,改变单一变量,其它两值保持工程实际数值不变,分析围绕工程尺度和下卧土条件的广义极限平衡法对各变量的敏感度。     

国内外标准斜坡式海堤波浪爬高计算方法对比

波浪爬高是确定斜坡式海堤堤顶高程的重要因素,直接影响工程安全和造价,而目前国内外标准针对波浪爬高的计算方法存在较大差异。随着中国企业参与海外工程越来越多,工程设计人员掌握国内外设计标准不同计算方法的必要性逐步显现。介绍国外常用的美国标准Coastal Engineering Manual(简称CEM)、欧洲标准Wave Overtopping of Sea Defences Structures and Related Structures Assessment Manual(简称EurOtop)以及国内《港口与航道水文规范》。通过对比波浪爬高的计算方法,总结梳理各计算方法的差异性,得出CEM与EurOtop考虑的波浪爬高计算影响因素较为全面、具有较强实用性的结论。为斜坡式海堤设计中波浪爬高方法的选取提供一定参考。     

高桩码头上部结构波浪力物理模型试验研究

在不同水位、相同波浪要素组合条件下进行波浪对码头上部结构作用力的模型试验研究,得到上部结构所受最大波浪水平力、最大波浪上托力、最大波浪水平力对应的波浪上托力以及最大波浪上托力对应的波浪水平力,分析最大波浪水平力和最大波浪上托力之间的相位差;并对最大波浪上托力和理论值进行分析比较。试验结果表明:随着水位的增高,作用在码头上部结构的波浪力先增大后减小,在设计高水位时,码头上部结构受到的波浪力最大;最大波浪上托力和最大波浪水平力并不同时出现,存在相位差。     

中科炼化码头工程墩台上托力试验研究

依托中科炼化离岸式码头工程,通过波浪物理模型试验,对码头桩基墩台底面压强和上托力进行研究。首先,在不同墩台底面相对超高条件下,分析了墩台底面波浪压强作用过程以及分布,对作用的两种压强类型(冲击压强和缓变压强)进行探讨,给出了墩台底面同步平均相对压强与墩台底面相对超高的变化关系。然后,在不同墩台底面相对超高条件下,分析了墩台上托力变化过程,并将最大相对上托力与最大相对同步压强进行比较分析。最后,将上托力试验结果与几种典型方法的计算结果进行比较。相关研究提供了深水离岸式码头的桩基墩台上托力计算依据,可供类似工程借鉴。     

港口结构抗震设计方法的发展（3）

以我国、美国和日本的港口码头设计规范、手册为基础,对我国、美国和日本港口码头抗震设计的方法进行了分析,同时介绍了国际航运协会标准《港口结构抗震设计指南》的有关规定。此系列论文共分6部分,该文为第3部分。分析和对比了上述规范中抗震设计时场地类别划分、地基液化判别、动主动土压力和动被动土压力的计算方法。对比表明,我国、美国和日本场地土的分类方法相似,但划分的类别数不同。对于地基液化,我国规范通过土的地质年代、黏粒含量和标准贯入击数采用两步判别法进行判别;美国港口设计手册采用地震剪应力方法进行判别;日本的液化判别方法比较复杂,采用土的均匀系数、标准贯入击数、等效加速度和循环三轴试验进行综合判别。对于动土压力计算,各规范都采用经典的物部-冈部公式或以该公式为基础改进的公式。     

波浪荷载对斜坡式潜堤作用的数值分析

基于动量源数值造波消波技术,运用Fluent软件成功地模拟了在不同的斜坡角角度和水深组合下斜坡式潜堤所受的波浪作用。通过分析斜坡角角度和水深对斜坡潜堤所受波浪力的影响,得出斜坡潜堤所受波浪力受水深影响较大、受斜坡角角度影响较小。该研究为进一步深入研究斜坡潜堤在波浪动力荷载作用下的力学行为提供计算模型,并为实际工程设计提供了有价值的参考。     

波浪作用下陡坡和缓坡地形对护岸工程的影响

波浪是护岸工程设计的主要动力因素,实际工程建设中,港区内航道、港池的开挖形成陡峭边坡,会使作用在护岸上的波浪形态发生显著变化,从而对护岸结构产生不同影响。为探寻不同波浪形态下护岸越浪量及波压力等变化规律,通过波浪水槽断面试验,测量了斜坡式护岸堤前波高、胸墙越浪量和波压力,研究陡坡和缓坡地形对护岸的影响。结果表明,护岸前存在陡坡和缓坡地形时,波浪对护岸的作用有明显差别。在陡坡段护岸,波浪主要在护岸中部破碎;缓坡段护岸,波浪主要在护岸上部破碎。相对而言,陡坡段护岸的堤前波高较小,越浪量较少,胸墙水平力变大,浮托力变小。由于反浪弧的影响,胸墙水平力试验值远大于规范计算值,浮托力与规范值较为接近。     

中美英规范界限含水率试验差异及数据对比

界限含水率作为黏性土定名及状态划分的基本物理指标,在中、美、英规范中对其试验方法、评判标准均进行了说明。为更好地满足海外项目设计的需求,通过分析界限含水率在中、美、英规范中试验方法的差异性,采用规范中常用的方法分别进行试验,并结合代表性项目的工程经验,对试验结果进行对比分析。结果表明,中国规范与美、英规范方法测得的液限值之间存在一定的相关性,且英国规范与中国规范测得的液限差值范围为0.5%~3.0%,美国规范与中国规范测得的塑限差值一般小于2.0%。     

港口结构抗震设计方法的发展（2）

以我国、美国和日本的港口码头设计规范、手册为基础,对我国、美国和日本港口码头抗震设计的方法进行分析,同时介绍了国际航运协会标准《港口结构抗震设计指南》的有关规定。该系列论文共分6部分,此文为第2部分。分析和比较了我国规范、美国指南、日本规范和《港口结构抗震设计指南》中港口水工建筑物的抗震设防原则、设防目标和设防水准、建筑物的设防类别。结果表明:国外标准基本都采用多设防标准的抗震设计方法,根据港口水工建筑物的重要性和性能要求划分了不同的抗震等级。     

基于AIS数据的散货船压载吃水取值研究

考虑到散货船压载吃水在压载工况下的系泊船舶作用力计算、桥梁净空高度设计等工作中是十分重要的参数,但在港口工程中尚无完善的计算方法,现行规范和相关标准的船型资料中亦未提及.通过对大量散货船船载AIS数据中压载吃水值的统计分析,得到不同吨级散货船不同累计频率下的压载吃水值.将得到的统计结果与国内外几种散货船压载吃水计算方法得到的计算结果进行比对分析,为船舶压载吃水的取值和规范修订提供参考.