梳式沉箱防波堤的水力学特性Ξ.PDF

　A 辑第 17 卷第 4 期 　　　　　水 动 力 学 研 究 与 进 展 　　　Ser. A , Vol. 17 ,No. 4 　　2002 年 8 月 　　　　　　　JOURNAL OF HYDRODYNAMICS 　　　　　Aug. , 2002 ( ) 文章编号 2002 梳式沉箱防波堤的水力学特性 1 1 1 1 李玉成 , 　　孙昭晨 , 　　徐双全 , 　　董国海 1 2 2 林异珠 , 　　牛恩宗 , 　　毛恺 ( 1. 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室 ,辽宁大连 116024 ; 2. 中交水运规划设计院 ,北京 100007) 　　摘 　要 : 　本文通过实验研究 ,对于梳式沉箱这种新型防波堤结构的水力学特性进行了系统 研究 ,论证了它能够减小波浪反射与减小结构受力的水力学机制 ;通过系列实验 ,本文给出了梳式 ( ) 结构受力与常用实体沉箱受力之比 波浪力折减系数 与各主要影响参数间相关的计算公式 ,可 用以进行梳式结构的尺度选择与优化和进行梳式结构设计的初步计算。该结构已在大连港大窑 湾港区岛堤工程中得到实际应用 ,实验证明梳式方案的水平波浪力仅为常用沉箱受力值的 62 %～ 73 % ,可节省投资 24. 5 % 。 关 　键 　词 : 　梳式结构 ;沉箱 ;反射率 ;波浪力 中图分类号: 　U656. 31 　　　文献标识码 :A 1 　引言 分析表明 ,在中等水深条件下 ,通常采用直墙式防波堤较斜坡堤为经济 ,如水深更大 ,则混 ( ) ( 合式结构 在较高的抛石基床上设置直墙结构 较为经济。传统的直墙式结构 包括混合堤 ) 的上部结构 ,均采用实体结构 ,此时波浪被全部反射 ,如波浪甚大而结构前水深又较小则波浪 可能破碎而使结构物遭受强烈的破波作用。为了减小波浪的反射和结构所受的波浪力 ,近几 十年来世界各国竞相研究各种新型防波堤结构[1 ,2 ,6 ,7 ] ,对于沉箱结构而言 ,大体有如下几类的 重大发展与改进 : ( 1) 采用带孔板后设消浪室的沉箱结构 ;带孔板及消浪室可降低带孔板的反 射率 ,透射波在消浪室内产生一定消能而后反射 ,反射波与入射波之间有相位差从而可较大地 降低反射率; (2) 改变结构外形 :如曲面型带孔板后设消浪室沉箱 ,双圆筒沉箱和半圆形沉箱 结构等 ,它们均可改变反射条件 ; (3) 改变上部结构的设置形状及位置 :如消角沉箱 ,后置胸墙 上部结构 ,具有不同消能形式的上部结构等。判断新型结构的有效性及合理性应主要考虑以 下几个方面 : ( 1) 从其水力学特性来讲 ,它应能既降低波浪反射率又能减少其所承受的波浪力 ( ) ( ) 包括减小或避免出现波浪冲击作用的可能 ; 2 结构具有良好的受力特性 ,并方便于设计、 施工及维护 ; (3) 能力求降低造价 ,具有良好的技术经济指标。本文就能够较好地满足上述三 收稿日期 : ( ) 作者简介 : 　李玉成 1932～ ,男 ,教授 ,博导。 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.