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兼顾安全稳定和降低工程造价的低反射防波堤设计近年来受到理论和工程界的重视。关于低反射防波堤上的非线性波浪水力特性,目前尚无成熟的理论和计算方法。利用国家重点实验室的设备,实验模拟和分析波浪作用下低反射防波堤的波高和波浪力变化,建立波况和波浪力计算的非线性数值计算模式,在理论上和工程应用上都具有重要的研究意义。 2100433B
批准号 |
50179004 |
项目名称 |
波浪对低反射防波堤作用非线性数值模式的研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
E11 |
项目负责人 |
孙大鹏 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
大连理工大学 |
研究期限 |
2002-01-01 至 2004-12-31 |
支持经费 |
20(万元) |
非线性负载是指内含整流设备的负载。在电子线路中,电压与电流不成线性关系,在负载的投入、运行过程中,电压和电流的关系是经常变化的。所谓非线性,就是自变量和变量之间不成线性关系,成曲线或者其他关系。用函数...
线性负载:linear load 当施加可变正弦电压时,其负载阻抗参数(Z)恒定为常数的那种负载。在交流电路中,负载元件有电阻R、电感L和电容C三种,它们在电路中所造成的结果是不相同的。在纯电阻电路中...
【混凝土徐变】是指混凝土在长期应力作用下,其应变随时间而持续增长的特性(注意,弹性变形应变不会随时间而持续增长)。 在长期荷载作用下,结构或材料承受的应力不变,而应变随时间增长的现象称为徐变。一般建筑...
波浪荷载作用下防波堤地基软化特性的试验研究
长江口防波堤在建造期间遭到了强热带风暴的袭击,致使一部分沉箱结构或沉入土中1~5 m,或偏移初始位置20m。本文通过动三轴试验模拟了波浪荷载作用下地基的变化情况,试验结果显示,沉箱的过度沉陷和侧移是由于强风暴使得软粘土强度弱化所引起的。根据试验结果,提出了竖向排水联合堆载预压的方法来加固软土地基,为证明该方法的有效性,在加固的软土地基上对防波堤进行了重建。重建后经历几次强风暴该防波堤无损坏迹象。
双层开孔板沉箱防波堤的水动力学特征的非线性分析
用作者发展的水波阻抗分析法,研究有两块开孔板和两个消浪室的双层开孔板沉箱防波堤的水动力学非线性特征。得到一组所有参数都是可计算的、形式上是个代数显式的严格理论公式。详细分析防波堤的波浪反射系数与各种参数如面板开孔率、开孔板的间距、沉箱相对宽度和相对水深等的关系。计算结果表明,如果开孔板的开孔率、消浪室的宽度与水文参数组合得当(匹配),可以有效地降低反射系数,拓宽消波频带宽度和扩大双层开孔板沉箱防波堤的适用范围。反之,波阻抗失配,其作用与一块开孔板的沉箱相同。理论计算与现有学者的试验成果做了对比。
我国建设的深水桥梁多处于地震多发区,地震作用下深水桥梁墩-水耦合振动的研究很少,相关抗震设计规范不完善,急需开展研究。前期研究发现,深水桥梁抗震计算模式中存在问题:完全使用有限元法,存在效率不高和不易收敛;使用传统的半解析半数值解法,建模时对桥梁的过度简化,导致精度不高。本项目拟研究一种新的地震作用下桥墩墩-水耦合作用数值计算模式:基于辐射波浪理论,进一步完善圆形和矩形桥墩的动水应力解析解,并推导或拟合多边形和任意截面桥墩的动水应力表达式;从表达式中提取附加质量、附加阻尼和附加刚度,建立相应截面类型的墩-水耦合效应单元;采用有限元软件建立未简化桥梁的模型,并在模型上生成建立的墩-水耦合效应单元来模拟桥墩与水的耦合作用,后续计算和后处理仍采用有限元软件进行。该计算模式将寻求计算效率和精度较好的结合。该方面的研究将进一步完善墩-水耦合振动理论,并能在我国深水桥梁抗震计算中发挥重要作用。
岛式防波堤是港口工程的重要组成部分。建造在开敞的海岸、海湾或岛屿的港口,通常需要通过建造防波堤以形成有掩护的水域供船舶避风、靠泊作业。防波堤的功能主要是防御波浪对港域的侵袭,维护港内良好的泊稳条件,以便于船舶避风停靠、系泊、顺利进行货物装卸作业和旅客上下;在沙质和淤泥质海岸,防波堤建筑物兼有阻挡沿岸泥沙侵入港内,减轻港内淤积的作用;在有冰冻的海域,防波堤还可以阻止大量流冰进入港内,防止港口堵塞。
作用在直墙上的破波压力对建筑物具有极大的破坏力,其作用机理非常复杂,虽然相关假说很多,但是至今尚无一个统一的认识,是海洋动力学研究中的一大难题。本研究应用PIV全流场测试技术与高精度的压力传感器对直墙前的破波流场与破波压力进行同步测试,研究流场结构与破波压力的关系,探讨破碎波对直墙的作用机理;同时建立基于NS方程的立面二维数值波浪水槽,用数值方法研究直墙前破碎波的速度和压力场与直墙受冲击力的关系,通过物理模型与数学模型的相互验证,对数学模型进行修正,进而寻求直墙上破碎波压力的数值计算模式与工程上实用的计算方法。 2100433B