波浪对外壁开孔双圆筒结构的作用

论文题目: 波浪对外壁开孔双圆筒结构的作用

论文类型: 博士论文

论文专业: 港口,海岸及近海工程

作者: 孙路

导师: 李玉成

关键词: 开孔结构,外壁开孔双筒柱,群墩,波浪力,反射率,开孔边界条件,势流理论

文献来源: 大连理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来许多国家都在兴建深水码头和防波堤,传统的直立式结构已经不能满足工程实际需要。为了减小波浪的反射和结构所受波浪力,近几十年来各国竞相研究各种新型防波堤结构。其中外壁开孔双筒柱结构由于具有良好的减小波浪反射和自身所受波浪力的特性,越来越多地受到人们的重视。本文从理论分析和试验研究两个方面对波浪与外壁透空双筒柱结构相互作用进行了深入的研究。应用流域内速度势的特征函数展开和开孔外壁两侧流体速度和压力差成正比的线性假设,建立了波浪与透空外壁双筒柱、透空外壁双筒柱群墩以及外壁局部开孔双筒柱群墩相互作用的线性解析模型,以求得结构所受波浪荷载及结构外侧波浪爬升。通过物理模型试验求得了反映开孔外壁状况的孔隙影响系数G,利用其计算外壁开孔双筒柱结构所受波浪力及结构外波浪爬升,并与实验结果进行了比较,对上述理论及推导的正确性及有效性进行了验证。针对影响外壁开孔双筒柱结构所受波浪荷载及结构外侧波浪爬升的因素:外壁孔隙影响系数G、相对波数ka、内外柱半径比b/a、柱内外水深比h/d、柱间距S/a、柱群排列形状以及入射波角度β,分别进行了讨论分析。在大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室波流水槽内进行了外壁开孔双筒柱式防波堤与波浪相互作用的物理模型试验,利用试验结果对理论推导进行了验证。对实验数据进行分析,得到结构所受波浪力比及结构前波浪反射率的简化经验公式。通过与实验数据和理论计算结果的对比,验证了所得到的经验公式的正确性和有效性,可用以代替复杂的理论计算,便于实际工程中使用。

论文目录:

摘要

Abstract

引言

1．1 研究工作的目的和意义

1．2 国内外的研究概况

1．3 本文的主要工作

2．势流理论的简介和分离变量法的应用

2．1 理想流体运动的基本概念及控制方程

2．2 波浪运动问题的边界条件

2．3 二维小振幅等水深推进波的基本方程

2．4 三维柱坐标系下分离变量法的基本原理及其在波浪理论中的应用

2．5 波浪与薄开孔板的相互作用

3．波浪与单个外壁开孔双筒柱的相互作用

3．1 理论分析

3．2 开孔板及外壁开孔双筒柱实验研究

3．3 小结

4．波浪与内外水深一致外壁开孔双筒柱群的相互作用的理论分析

4．1 控制方程和边界条件

4．2 解析分析

4．3 波浪荷载和波面爬升计算

4．4 理论验证

4．5 不同参数对理论计算结果的影响

4．6 小结

5．波浪与外壁上部开孔双筒柱群相互作用的理论分析

5．1 控制方程和边界条件

5．2 解析分析

5．3 波浪荷载和波面爬升计算

5．4 理论验证

5．5 不同参数对理论计算结果的影响

5．6 小结

6 外壁开孔双筒柱防波堤与波浪相互作用的物理模型试验

6．1 试验设备、测量仪器、模型制作、试验条件和试验布置及组次

6．2 波浪力的分析和讨论

6．3 反射系数与各影响因素的关系

6．4 小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表学术论文情况

创新点摘要

致谢

大连理工大学学位论文版权使用授权书

发布时间: 2005-09-07

参考文献

[1].二维与三维随机波浪对半圆型防波堤作用的研究[D]. 王丽勤.大连理工大学2006
[2].波浪导致粉质土缓坡海底滑动的研究[D]. 许国辉.中国海洋大学2006
[3].波浪与Jarlan型开孔墙式防波堤的相互作用[D]. 刘勇.大连理工大学2007
[4].应用时域格林函数方法模拟有限水深中波浪对结构物的作用[D]. 韩凌.大连理工大学2005
[5].海啸数值模拟及其对近岸桥梁上部结构波浪力研究[D]. 肖圣超.哈尔滨工业大学2017
[6].非线性波浪与任意三维物体的相互作用[D]. 柏威.大连理工大学2001
[7].张力腿平台非线性波浪载荷和运动响应研究[D]. 杨冠声.天津大学2003
[8].近海桥梁上部结构波浪作用研究[D]. 方庆贺.哈尔滨工业大学2017
[9].直立堤前的破碎波流场特征及波浪力研究[D]. 孙英伟.大连理工大学2012
[10].比例边界有限元方法在波浪与开孔结构相互作用及电磁场问题中的研究[D]. 刘俊.大连理工大学2012

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