准椭圆沉箱群墩结构波浪力试验研究

通过物理模型试验研究不规则波对准椭圆沉箱群墩结构波浪力的影响.试验中入射波向为0°～22.5°,平均周期为1.03～1.63s,准椭圆沉箱的相对间距L/D(L为沉箱间中心距、D为沉箱宽度)采用2.00、2.68和3.00.试验的模型比尺为1∶50.试验波谱采用改进的JONSWAP谱,试验包含72个不同的试验组次.对试验数据进行统计分析,给出了入射波向、周期、相对间距等因素与准椭圆沉箱所受波浪力之间的关系,并讨论了准椭圆沉箱侧壁开孔对结构物所承受波浪力的影响.研究结果表明,沉箱相对间距的增大可以减小沉箱承受的正向波浪力;侧壁开孔可以显著降低沉箱承受的横向波浪力.

不规则波作用下准椭圆沉箱单墩的波浪荷载

基于二维源分布法得到不规则波浪的各个组成波作用于准椭圆沉箱的波浪力分量,应用波谱分析方法给出不同累积概率下作用于准椭圆沉箱上的不规则波波浪力。将数值计算结果与试验结果进行比较,吻合较好。应用该数值计算方法讨论了入射波向α、kD、准椭圆沉箱相对长宽比B/D与量纲一的量波浪力之间的关系,得到一些对工程应用有价值的结果。

规则波作用下准椭圆沉箱群墩波浪力试验分析

为了更好地推广准椭圆箱结构形式,了解该结构的水动力特性,采用物理模型试验研究规则波对准椭圆沉箱群墩结构的波浪力,结果表明,与正向波浪力相比,群墩效应对横向波浪力的影响更大,结构侧壁开孔对消减沉箱横向力效果明显,但对消减沉箱正向力作用有限,对大型结构准椭圆沉箱,波浪非线性的影响不容忽视,群墩代替单墩进行准椭圆沉箱的水动力研究与设计是必要的。

准椭圆沉箱开孔结构与波浪作用相互影响的数值研究

为探索规则波作用下开孔结构对准椭圆沉箱与波浪相互作用的影响,基于有限差分方法并结合VOF方法与部分单元体方法建立三维时域数值计算模型,对数值模型进行验证并应用于研究波浪与沉箱结构之间的相互作用,分析开孔结构对水平波浪力以及群墩效应系数的影响。研究结果表明,与不开孔沉箱结构相比,开孔准椭圆沉箱的水平波浪力与群墩效应系数均明显减小,开孔结构使波浪与准椭圆沉箱之间的相互作用更加强烈,进而引起波浪较大的能量耗散,降低了结构承受的水平波浪力。