组合板式防波堤水动力特性研究

论文摘要

随着海洋工程建设持续向深海领域发展,传统的水工结构因造价高昂、技术复杂、施工困难等已不适应深海发展的需要。板式防波堤作为一种新型防波堤结构,由于其造价低廉、修建迅速、受水深和地质条件影响小,海水交换能力强等诸多特点而倍受海岸工程领域的关注。本文在线性理论范围内,利用边界单元法研究了大水深情况下,不同布置形式的组合板式防波堤水动力特性,并给出了板式防波堤的波浪透射系数、反射系数、附加质量、阻尼系数以及波浪力与相对板长和板间距之间的关系。研究发现：(1)“——”型和“(?)”型布置的水面平板式防波堤对短波有较好的消波效果,但无论是有效消波范围还是消波效果,“——”型都要优于“(?)”型。(2)“——”型和“(?)”型布置的水下平板式防波堤对长波和中波有较好的消波效果,“——”型要优于“(?)”型。(3)“||”型水面立板对短波有较好消波效果,“||”型水下立板和“/”型水下立板消波效果稍差。(4)选择合适的板间距可以使有效消波范围扩大,并减小结构所受的波浪力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究意义及背景
• 1.2 国内外有关板式防波堤的研究概况
• 1.2.1 国外部分
• 1.2.2 国内部分
• 1.3 问题的提出
• 1.4 研究内容和方法
• 2 波浪与结构物相互作用基本理论
• 2.1 数学模型
• 2.1.1 坐标系的设定
• 2.1.2 控制方程及边界条件
• 2.2 波浪力
• 2.3 附加质量和阻尼系数
• T和反射系数R_F'>2.4 透射系数R_T和反射系数R_F
• 3 边界积分方程的建立及求解
• 3.1 边界积分方程的建立
• 3.2 边界积分方程的离散
• 4 算例验证
• 4.1 计算模型
• 4.2 计算结果
• 5 "——"型水面平板水动力特性结果及讨论
• 5.1 透射系数与反射系数
• 5.2 附加质量和阻尼系数
• 5.3 波浪力
• 5.4 小结
• 6 "——"型水下平板水动力特性结果及讨论
• 6.1 透射系数与反射系数
• 6.2 附加质量和阻尼系数
• 6.3 波浪力
• 6.4 小结
• 7 "（?）"型水面平板水动力特性结果及讨论
• 7.1 透射系数与反射系数
• 7.2 附加质量和阻尼系数
• 7.3 波浪力
• 7.4 小结
• 8 "（?）"型水下平板水动力特性结果及讨论
• 8.1 透射系数与反射系数
• 8.2 附加质量和阻尼系数
• 8.3 波浪力
• 8.4 小结
• 9 "||"型水面立板水动力特性结果及讨论
• 9.1 透射系数与反射系数
• 9.2 附加质量和阻尼系数
• 9.3 波浪力
• 9.4 小结
• 10 "||"型和"/\"型水下立板水动力特性结果及讨论
• 10.1 "||"型水下立板
• 10.1.1 透射系数与反射系数
• 10.2 "/\"型水下立板
• 10.2.1 透射系数与反射系数
• 11 结论及展望
• 11.1 结论
• 11.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢