畸形波作用下垂直桩柱波浪爬升问题研究

来源 :第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flytraker
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垂直桩柱结构物广泛应用于海上风电和外海桥梁基础,其面临着各种复杂恶劣海洋环境,如风浪流等.重点研究畸形波作用下垂直桩柱波浪爬升问题,分析垂直桩柱周围不同角度位置处的波浪爬升.畸形波具有突出的波高、波峰波谷强非对称性以及发生突然等特征,因而能够给海洋工程结构物带来巨大危害.首先采用数值计算流体力学理论建立数值波浪水池,进而基于该数值波浪水池实现畸形波的数值模拟,建立垂直桩柱三维数值模型,研究垂直桩柱不同角度位置处波浪爬升,并与已有的试验结果进行对比分析,相关结论对于实际工程有一定指导意义.
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结合实际工程,采用数值模拟研究了遮帘式板桩码头的受力特性,首先通过与现场观测资料进行对比验证了数值模型的可靠性,然后通过对比传统板桩码头和遮帘式板桩码头各结构的位移、内力和水平土压力分析遮帘效应,并结合板桩码头设计与施工规范提出具体的遮帘效应系数.研究表明,在开挖面高程以上,前墙位移大于遮帘桩位移;在开挖面高程以下,前墙位移小于遮帘桩位移;开挖面高程以上,前墙陆侧水平土压力值在一个小范围波动,遮帘
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在近海工程中,承台是最为常见的港工结构形式之一,被广泛应用于跨海桥梁、港口、防波堤等工程中.首先在物理波浪水槽内开展了规则波与承台上垂直构物相互作用的实验研究,利用高速相机记录了波浪在结构物周围的变形和破碎过程,并利用浪高仪和流速仪记录了结构物周围的波高及流速信息.此外,还利用自主研发的基于CIP(Constrained Interpolation Profile method)方法的数学模型,对
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基于石岛湾核电厂取水明渠内水流流态物理模型试验,研究了明渠内水流流态、明渠内波浪要素的变化及波浪对泵房流道取水进流的影响,结合类似工程经验,给出了明渠优化设计方面的建议.
利用MIKE21Flow Model FM HD模块搭建海坛岛海域大范围潮流数学模型,利用实测资料对工程海域的潮位和潮流进行了验证,验证结果显示,模型计算值与实测值吻合较好.由此表明,所建模型能够正确反映工程海域的潮流特征.通过对工程建设前后潮流场的数值模拟,采用半经验半理论公式预测海上风电场工程建设引起的海床冲淤变化,得到的相关结论可供工程设计参考.