单挡板桩基透空堤的透浪系数物理模型试验*

依托实际工程,对桩基挡板式透空堤的消浪特性开展物理模型试验研究,优化堤型结构,并将前人的研究成果进行应用。结果表明,对于受越浪影响较大的防波堤,堤后透射系数与堤顶越浪和堤底透浪有关,有必要在计算时考虑堤顶越浪这个因素;对桩基挡板式透空堤进行设计优化时,可以通过增加挡浪板的入水深度或增加堤顶高程或两者同时调整等方式增强其消浪特性;推荐使用Wiegel公式进行单挡板桩基透空堤透浪系数的估算;各家公式有各自的适用条件且针对的结构形式较简单,运用到实际工程中存在误差,需要分析不同工程所处的环境特点及结构设计特点,合理选择公式进行计算。     

透空式防波堤透浪的数值模拟

基于FLUENT求解器,以N-S方程为控制方程,采用动量源方法及追踪自由面的VOF方法,建立了同时具有造波和消波功能的数值波浪水槽。利用该数值水槽对透空堤的透浪、越浪问题进行数值模拟,并与物理模型试验进行比较,结果表明:数值模拟能较好地复演防波堤越浪、透浪过程。     

桩基挡板透空堤透浪特性试验研究

通过不规则波作用下桩基挡板透空堤断面波浪物理模型试验,分析总结无量纲因素即挡板相对入水深度(td)、相对水深(dHs)、相对超高(ΔtHs)、相对堤宽(BLs)、波陡(HsLs)等因素对透浪系数的影响,在拉帕公式的基础上拟合出新的透浪系数计算公式,并将新公式计算的透浪系数值与试验值进行比较验证。研究成果对桩基透空堤的研究和设计具有较高参考和借鉴价值。     

高桩梁板式透空防波堤透浪特性的研究

通过规则波作用下高桩梁板式透空防波堤断面波浪模型试验,重点研究影响防波堤透浪系数的主要因素（包括相对水深、相对透空率、入射波高和波周期等）及其规律,通过与现有防波堤透浪系数理论公式的对比找出误差原因。针对防波堤上部越浪的情况,考虑波浪超高和相对堤宽等因素的影响,修正防波堤透浪系数公式并进行验证。本研究成果可作为相关理论研究和工程实践的参考。     

桩基挡板透空式防波堤透浪特性研究

通过物理模型的试验模拟,研究并分析影响透射系数的各个因素(包括相对波高、相对波长、相对堤顶宽度、挡浪板相对入水深、是否开孔),给出各种因素组合下透射系数的变化规律。将试验值与前人公式计算值进行比较,分析数据的差异及原因;并在拉帕公式的基础上拟合了透浪系数经验计算公式。     

不规则波作用下排桩式透空堤透浪系数试验研究

排桩式透空堤是一种新型的防波堤形式,通过三维的波浪物理模型试验,分析了不规则波作用下相对入射波高、相对波长、相对堤宽、不同波向以及桩间肋板等因素对排桩式透空堤透浪系数的影响规律。试验结果表明:透浪系数会随着相对入射波高和相对堤宽的增大而减小,随着相对波长的增大而增大;与正向波相比,波浪斜向入射时的透浪系数较大。此外,与桩间不带肋板的排桩式透空堤相比,带桩间肋板的排桩式透空堤具有更明显的消浪效应,对于透浪系数的衰减率在10%～60%之间。当排桩式防波堤主要受正向来浪作用时,整体物理模型值与整体数值模拟值和断面物理模型值的误差较小;然而,当排桩式防波堤受斜向来浪作用较为明显时,整体数值模型值和断面物理模型值与整体物理模型值之间存在不可忽视的误差,此时应该配套进行整体物理模型试验来进一步确定结构设计参数。     

基于Fluent的双侧挡浪板透空堤透浪特性的计算

基于Fluent软件平台,采用两相流与VOF模型,通过Fluent的UDF二次开发功能建立数值水槽模型,且对双侧挡浪板透空式防波堤透浪特性进行数值计算,经与物理模型试验结果进行对比,进而展开多组次计算试验,探究d/H＞5条件下双侧挡浪板透空式防波堤透浪特性的影响因素,基于此,拟合双侧挡浪板透空式防波堤透浪系数公式,可计算相应范围条件下双侧挡浪板透空式防波堤透浪系数。     

波长对桩基透空式防波堤透浪性的影响

桩基透空式防波堤的透浪性主要受波浪水深条件、挡浪板入水深度、桩基结构布置等因素的影响,并且各种因素相互作用,较为复杂。结合两个实际工程的断面物模试验,着重分析了波长对防波堤透浪性的影响,试验结果对类似工程的设计具有较好的参考价值。     

消能室式桩基透空堤消浪特征的试验比较研究

根据对已有桩基透空式防波堤结构型式的分析，提出一种新型桩基透空堤结构型式。并通过波浪模型试验，将这种结构型式和已有的几种结构型式从反射系数和透射系数两方面进行消浪特性的比较研究。     

透空式防坡堤周围的非线性波浪传播的数值模拟

对非线性波浪在透空式防波堤周围的波浪变形进行了数值模拟,在Boussinesq波浪方程中加入与透空建筑物有关的新耗散项,从而界定了透空建筑物引起的部分反射和透射,波浪折射—衍射的传播过程通过控制方程求解。波浪控制方程通过有限差分方法求解。模型应用于模拟波浪经过具有部分反射的群桩式透空结构,结果表明透空式防波堤可以有效地衰减波浪和作为重力式结构的一种替代方式。     

海安新港透空式防波堤的试验研究

在水深较大、波高较小而波陡较大的水域,透空式防波堤在经济上和结构上都是比较合理的。对海安新港透空式防波堤堤身波压力分布进行试验研究,并根据试验结果分析该结构在海安的可行性。     

透空式防波堤在大窑湾工程中的应用

大连大窑湾一期工程的岛堤采用梳式结构,成功地解决了既要防浪,又要透流的技术难题。     

设有挡浪板透空堤波浪透射系数实验研究

首先从艾利微幅波理论出发，从能量角度对设有挡浪板透空堤的波浪透射进行分析，再通过物理模型实验，研究设有单挡浪板的透空堤的波浪透射系数与不同相对入水深度以及波陡的变化关系，在对比理论分析和实验结果的基础上，提出设有单挡浪板透空堤透射系数的近似计算方法。然后，通过物理模型实验，对设有两个档浪板透空堤的透射系数与相对板间距的关系进行初步分析，给出定性的实验结论。     

半圆型防波堤波浪力的计算方法

本文采用边界元与有限差分相结合的数学模型研究了半圆型防波堤上波浪压力的作用规律，并总结出了适用于堤顶淹没，半淹没和不淹没情况下的总压力和抗滑稳定系数的简化计算公式，简化公试计算经与物理模型试验结果符合良好。     

海安新港建设透空式防波堤的必要性

从满足港口使用要求的功能定位,适合项目实施的外部条件及施工方案的可行性等方面分析在海安新港建设桩基透空式防波堤的必要性。     

桩基低应变检测波型分析及桩身完整性判别

根据桩基体系中桩顶、桩身、桩端等各部位反射波的特征,分析产生离析、夹泥、缩径、断裂、扩径差异等缺陷的原因,探讨各类型缺陷的处理措施,建立同相反射波和反相反射波的判别标准。通过对大量现场检测资料的分析,验证判别标准的合理性和适用性,该方法对提高桩身完整性判别检测的精度有较大帮助。     

垂直导桩和固定方箱防波堤透射系数研究

本文采用势流理论作为程序设计基础,其中规则波对浮防波堤时域内的作用力,用其时域内积分方程计算,采用边界元作为程序设计方法,浮防波堤三个方向运动的运动方程以四阶Runge-Kutta法编程计算。将锚链锚泊单浮筒浮防波堤水动力特性的计算结果与实验室所做物理模型实验结果差别很小。然后运用该模型计算了不同结构形式以及不同吃水的垂直导桩防波堤和固定方箱透空式防波堤的消浪性能。