波浪正向入射对直立式防波堤的作用力

【摘要】： 直立堤上波压力的计算具有悠久的研究历史,从sainflou根据椭圆余摆线波理论提出有限水深的波浪力计算公式起,已有不少学者提出不同的理论。关于立波压力的研究,无论从理论推导,还是模型试验均有大量成果。但是由于试验方法的局限性,各有关因素之间相互制约,导致不同理论的计算结果差异较大。就我国相关规范而言,针对适用条件的变化均有不同的计算公式,从整体上看确乏统一性和连贯性。传统的试验方法认为入射波高与直立堤上的波压力相对应,可是因为室内试验条件、设备并不能真实地模拟现场环境,入射波高与堤上波压力的对应关系存在着大量不确定性因素,入射波高不能与堤上波压力一一对应,其合理性与试验的可靠性值得怀疑。传统方法中,虽然改变水深、周期就是在改变波长,但是并没有与波长直接联系起来。 本文总结了前人对波浪正向入射对直墙作用力的研究成果,采用堤前立波波高作为控制参数,消除了多次反射的影响,最大(小)堤前立波波高对应最大(小)波压力,其波高与波压力的对应关系十分清晰。在反算入射波高时,假定发生的是完全立波,将堤前波高除以2作为入射波高。本文通过大量的室内试验深入研究了波浪正向入射时,直墙上最大波压力的变化趋势,以及最大波压力随波长的变化规律,拟合出一般关系式;运用波压陡的概念进行分析,从而明确地反映了最大波压力随波高、波长等因素的变化规律;运用波压陡的概念分析水面线上波压力达到最大时,波压力沿水深分布规律。