收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

破碎波与直立堤相互作用的研究

原娟  
【摘要】: 直立堤是港口工程中一种常见的结构形式,波浪力是其承受的主要荷载之一。破碎波特别是冲击性强的近和远波,对直立堤的破坏极大,而由于波浪的破碎机理复杂,破碎过程中伴随着掺气、剧烈的紊动等,至今人们对破碎波对直立堤的作用机理尚不清楚。 为研究破碎波压力的特点及压力变化与流场变化之间的关系,本文依托国家自然科学基金:“破碎波对直立建筑物作用机理及其波浪力的研究”(NO.50679008),采用数值模拟和物理模型实验相结合的方法,对规则波条件下的破碎立波和近破波与直立堤的相互作用进行了研究。物理模型实验利用先进的瞬态全场测量技术.粒子图像测速法(PIV)技术,得到与压力同步的流场矢量图,为研究流场变化和压力的关系提供基础。数值模拟采用有限元方法和Volume of Fluid(VOF)技术建立二维非线性数值波浪水槽,通过求解流体的控制方程得到破碎波与直立堤作用的流场和波压力。 通过将数值计算得到的破碎立波,中、高基床近破波的压力分布、波浪力、压力历时曲线及流场等与物模实验结果进行比较,说明数值模型可以较好地计算出破碎波对直立堤作用的波浪力,及模拟出波浪在直立堤前的变形、破碎过程,验证了数值模型的可靠性。 破碎立波属表面破碎,流场过程与立波类似。其压力历时曲线呈马鞍形变化主要是由波浪非线性造成的,而破碎使马鞍形变化更明显,按规范方法计算破碎立波波浪力偏于保守。 近破波破碎后冲击直立堤时,冲击作用对压力有明显的贡献,第一个压力峰值的形成受冲击压力的影响;随着水体沿直立堤的上升,冲击作用减小,波浪破碎水质点不连续,压力值随之减小;波峰时上部水体和下部水体分离,导致波面下落时上部水体对下部水体产生冲击,这对第二个压力峰值的形成有重要影响。 基床高度不同造成波浪的破碎形式不同,中基床条件下发生崩破形式的破碎,对直立堤的冲击较为缓和,高基床条件下发生卷破形式的破碎,破碎后形成整块水体直接冲击直立堤,对直立堤的冲击作用非常剧烈。而不同的破碎形式造成了压力历时曲线形式的不同,中基床时为马鞍形压力过程,压力变化过程较缓慢,两个压力峰值相差不太大,高基床时压力历时曲线仍有两个峰值,由于剧烈的冲击作用,第一个压力波峰形状非常尖陡,明显大于第二个压力峰值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李本霞,俞聿修,胡金鹏,张宁川;斜向波作用下直堤波浪力的纵向分布[J];港工技术;2002年04期
2 李炎保,张效铭,谷剑秋,张兴无;框格式防波堤[J];中国港湾建设;1995年03期
3 李玉成,刘大中,苏小军,齐桂萍;直墙上不规则波近破波的波浪力[J];水动力学研究与进展A辑;1997年04期
4 原娟;陈兵;董敏;;破碎立波对直墙建筑物作用机理的研究[J];海洋技术;2009年04期
5 俞聿修;;直立堤上平均越浪量计算方法的比选[J];港工技术;2011年03期
6 李本霞,俞聿修,张宁川;斜向随机波对直立堤作用的试验研究[J];水利水运工程学报;2003年02期
7 张绍松,张兴无,李炎保;直立堤不规则波波浪力研究进展[J];海洋通报;2000年05期
8 李本霞,俞聿修,张宁川;多向随机波作用在直立堤上的波浪力[J];大连理工大学学报;2004年04期
9 谢世楞;防波堤工程的发展与海浪研究问题[J];港工技术;1987年01期
10 连石水;沈小雄;王常民;;大直径圆筒波浪力计算方法研究进展[J];福建建筑;2006年02期
11 ;水工建筑物及其维修与扩建[J];水路运输文摘;1996年08期
12 谢世楞;深水防波堤技术的最新进展——94深水防波堤国际会议报导[J];港工技术;1994年02期
13 唐筱宁,饶永红;斜向波对直立式防波堤堤头作用的试验研究[J];海岸工程;2005年02期
14 谢世楞;李炎保;吴永强;谷汉斌;;圆弧面防波堤波浪力初步研究[J];海洋工程;2006年01期
15 姚国权;戴功虎;王驰;;沿直立堤外侧波高分布[J];水利水运工程学报;1986年04期
16 荆勇,周锡祁,顾纪成,黄发应;大圆筒深水防波堤的设计简介[J];水运工程;2002年04期
17 张子樵;圆筒防波堤立波波压力试验研究[J];天津大学学报;1991年S2期
18 沈迪洲;开敞式高桩墩式引桥结构设计的体会[J];水运工程;1994年06期
19 胡金鹏,俞聿修,朱良生;单位堤长斜向波浪力的短峰波计算方法及试验验证[J];港工技术;2004年03期
20 王登婷,左其华;近岸区直墙波浪力的模拟[J];海洋工程;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢世楞;;淹没情况下半圆型导堤上的波浪力[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
2 原娟;陈兵;董敏;;破碎立波对直立建筑物波浪力的数模研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
3 俞聿修;胡金鹏;李本霞;张宁川;;斜向波作用于直立堤上的波浪力[A];第十六届全国水动力学研讨会文集[C];2002年
4 李本霞;俞聿修;胡金鹏;张宁川;;斜向波作用下直堤波浪力的纵向分布[A];第十六届全国水动力学研讨会文集[C];2002年
5 俞聿修;张振平;;斜向和多向不规则波作用于直立堤上波浪力的统计分布[A];第十七届全国水动力学研讨会暨第六届全国水动力学学术会议文集[C];2003年
6 张革军;;波浪力作用下下部结构的设计[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
7 詹杰民;韩毅;李毓湘;苏炜;;波浪与振动柱体相互作用的数值模拟研究[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
8 匡晓峰;汪玉;缪泉明;冯学知;蒋强强;向旭;;水下航行体波浪力理论预报[A];2004年船舶水动力学学术会议论文集[C];2004年
9 吕卫清;应宗权;苏林王;林美鸿;;沉管管节浮运过程中波浪附加阻力的水动力学分析[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
10 王登婷;沈英;;不规则波作用下近岸区直墙波浪力的模拟[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(下册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李本霞;斜向和多向不规则波对直立堤作用的研究[D];大连理工大学;2003年
2 宁德志;快速多极子边界元方法在完全非线性水波问题中的应用[D];大连理工大学;2006年
3 郭晓宇;数值波浪水槽及其应用研究[D];上海交通大学;2011年
4 韩涛;波浪与海床、结构物相互作用的数值模拟[D];天津大学;2005年
5 谷汉斌;波浪与建筑物作用的数学模型研究与应用[D];天津大学;2005年
6 高山;二维数值波浪水槽模式的建立和应用及浪流相互作用研究[D];中国海洋大学;2003年
7 高睿;SPH强非线性水动力学数值模型的改进与应用[D];大连理工大学;2011年
8 郄禄文;削角直立式防波堤可靠度分析[D];天津大学;2005年
9 柏威;非线性波浪与任意三维物体的相互作用[D];大连理工大学;2001年
10 孙路;波浪对外壁开孔双圆筒结构的作用[D];大连理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 原娟;破碎波与直立堤相互作用的研究[D];大连理工大学;2009年
2 屈晓婷;破碎波对直立式建筑物作用机理的实验研究[D];大连理工大学;2008年
3 张振平;斜向和多向不规则波作用于直立堤上波浪力的概率分布和频域特性[D];大连理工大学;2004年
4 王登婷;近岸直墙波浪力的模拟[D];南京水利科学研究院;2002年
5 胡保友;圆形深海养殖网箱的力学建模及仿真[D];中国海洋大学;2008年
6 冀昊;聚焦波浪对Spar平台作用的试验研究[D];大连理工大学;2010年
7 王颖;弧形防浪墙波浪力的试验研究[D];上海交通大学;2007年
8 董敏;破碎波对直墙建筑物作用机理的试验研究[D];大连理工大学;2007年
9 高晓芳;圆形升降式深海养殖网箱的力学分析建模及仿真[D];中国海洋大学;2005年
10 刘明;随机波浪对改进型半圆型防波堤作用研究[D];大连理工大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 王志明;海洋人类蓝色的宝库[N];西安日报;2004年
2 记者 张银炎;上海交大动力定位系统自主研发成效显著[N];中国船舶报;2009年
3 ;消浪技术在湖泊治理中的研究进展(下)[N];中国水利报;2011年
4 王鹏飞;离岸深水港建设技术取得突破[N];中国交通报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978