近区破碎波荷载计算方法

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1、近区破碎波荷载计算方法波浪是海洋、湖泊、水库中的水体，在某种外力（如风，地震，风暴潮）作 用下，水质点离开原来的平衡位置，所形成的水面起伏现象。由于波浪的破碎现象十分复杂，加上与直墙建筑的相互作用，至今对直墙 建筑的破碎波浪力还不能以严密的理论进行分析计算，各种工程上采用的基本上 是在试验研究成果的基础上提出的经验方法，其中引入了某些假说，通常采用的 假说大体有如下几种：（一）射流理论：波浪破碎的瞬间水体运动发生不连续现象，水质点以相当大的 速度u射出，射流打击在堤上形成冲击压力，压强p=ky uu/2g，k为待定系数， 该方法在于合理确定k及u，由于理论上k值不可能太大，这一假说所得波压力

2、往往偏小过多。（二）气垫理论：1939年英国Bagnold在实验室中观察到波浪破碎击堤前，波 面形成一弯月面，击堤前波面与堤面形成一个被流体与固体面所包围的空气泡， 在波浪击堤的过程中空气泡压缩而形成一个冲击压力，按照这一假说，当空气 袋中空气密度不等时，其形成的压力应有较大差别：同时只要外力足够大，作用 时间足够长，空气袋的大小对冲击压力也有明显的影响，即气袋愈大，产生的冲 击压力将愈大，对于这种理论目前尚有争议。例如，Minikin赞同这一观点，并 提出了一个破波压力的计算方法，在欧美，这一方法至今还为人所荐用。然而也 有学者批评了这一观点。例如美国的Gerritsen做了不同产气敛的对冲

3、击压力影 响的试验，结果表明掺气量的大小对压力并无影响。美国的Kamel做了另一个专 门试验。他利用不等高的环面板冲击水面，发现环高为零时压力最大，即无气垫 时压力最大，。这两个理论是对气垫理论的有力否定，不过支持这一观点者至今 仍不乏人。（三）水动量交换理论：这一假说认为破波水流击堤前后水体动量的变化即其对 堤作用的冲量，即 mu=Ft。动量变化相同时，冲击作用的延时不等，作用的压 力也不等，许多试验表明，同样的波浪打击堤面时，波压力的峰值很大，其延时 亦不等；一般，压强大者延时较短，而相应的冲量值的变化较小。运用这一方法 进行分析的具体困难在于如何计算动量的变化，以及如何确定其延时。（四）

4、水锤理论：在一输水管中突然关闭闸门，流动的水马上受阻，依靠水弹性 而承受这一变化，此时水体压缩形成一高脉冲水锤压力，破波击堤是，Kamel认 为水流突然受堤阻挡，在自由水面涌高的同时，水体中某些部位也可能发生压缩 而在局部地方发生持续时间很短的脉冲压力。波浪荷载有波浪时水对结构物产生的附加应力 波浪是一种波具有波的特性（图示）波浪荷载计算（当波高h0.5m时考虑波浪对构筑物的作用力）波浪的特性；构筑物类型；当地的地形地貌；海底坡度等根据经验确定构筑物的分类（L/U构筑物水平轴线长度/浪高波长）直墙（L/1.0）上的波浪荷载计算考虑三种波浪: 立波 近区破碎波构筑物附近半个波长范围内（XV/2）

5、发生破碎的波 远区破碎波距直墙半个波长以外（ 入/2）发生破碎的波 近区破碎波的压力构筑物附近半个波长范围内（X4-pCVa(3-73)dt. .Z 箜宜于桩柱拗我方神上单伎花&长代的放低力；r潞永塔成P7；qP扣a k欢动方变系用N救天彳莹器:- / :/ / w 吵y ZZ，*/ 兴 g/ 7/X/ /A.V俾 修怠有程，处改沌太成庶速度在与性柱幕线卷玄方为上的A 色愈高程序免草役桩柱商荏与浸角您JK海平版上投愁询祭;S即于g方向上的阪力条虹.襁永郢教可取1 *03 X/iI;9装力加速及，98Z F任密能5泛冷女双点力见废在方灶除袖曳部我考向上 为外盆:的僚选寂VZZZZZZZZZZZZ

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