越浪条件下波浪对直墙建筑物作用的试验研究

【摘要】：直墙建筑物是最常用的海工建筑物之一,作用于它的主要荷载是波浪力。根据海堤、护岸等海岸建筑物的功能、美观以及工程造价等方面综合考虑,通常允许产生一定的越浪。如果越浪水体较大,则可能在护岸后方形成比较大的波浪冲击压力,造成建筑物后方道路、场地的破坏。因此,越浪作用直接关系到直墙建筑物的安全、顶标高的决定以及经费等问题。目前,尚没有成熟的理论、经验公式对越浪产生的越浪压力进行计算。 本文回顾了以往关于直墙建筑物波浪力的统计分布、直墙建筑物越浪量、越浪压力以及波浪对直墙建筑物作用的研究进展情况。采用沉箱结构直立堤断面,通过物理模型试验对直墙建筑物在允许越浪条件下不规则波作用的越浪压力、越浪压力的统计分布和直墙上的波谷作用力进行了系统的研究。 本文初步建立了基床相对肩宽、基床因子、相对波高、相对净高等影响因素与无因次越浪压力的关系。提出了建筑物后方越浪压力和直墙上波谷作用力可用威布尔分布来表述,并给出了其形状参数和尺寸参数与波浪要素和基床条件等参数的关系式。同时,提出了越浪作用长度来分析越浪压力的作用范围,在分析其与基床相对肩宽、波陡和相对净高等因素关系的基础上,给出了相应的计算公式。最后,分析了波浪越顶时,直墙上的波谷作用力与诸影响因素的相互关系,并分不同波态和不同基床高度给出了总水平力谷值最大时刻压强沿水深的分布。研究成果可供工程设计参考与进一步研究。