半圆形防波堤的设计和研究进展

介绍半圆形防波堤和导堤结构在天津港和长江口深水航道治理工程中的设计应用情况,并对作用在半圆形防波堤上的波浪力计算方法研究以及半圆形防波堤的构造等发展概况作了论述。     

防浪板对排水型两栖车辆水动力学的影响研究

防浪板是影响两栖车辆整车水上性能重要部件之一,为了研究防浪板对排水型两栖车辆水动力学的影响,建立了排水型两栖车辆流体力学计算模型。针对防浪板的形状、大小以及与车体的相对位置变化进行整车航行动力学仿真,综合分析了防浪板对整车航行阻力、升力以及纵向俯仰力矩的影响,并与试验数据进行了对比。研究结果表明：在形状方面,分段平板式防浪板具有弧形与平板式各自优点,是较佳的工程结构;在宽度上,随着宽度增加,阻力和升力变化不大,纵向恢复力矩增加较多,超过一定宽度后阻力急剧增加;在与车体相对距离方面,随着距离的增加,航行阻力增加,升力下降,纵向恢复力矩增幅较大;在防浪板与车体底平面夹角上,随着角度的增加,整车阻力和升力变化不大,但纵向恢复力矩增加显著。     

基于Bragg共振原理水面多重竖直板消浪性能实验研究

该文采用实验方法探索研究了表面波经过多重穿透水面的刚性薄板结构物传播时,透射波的波高变化。将多重穿透水面的刚性薄板竖直固定及等间距布置。基于Bragg共振条件,板间距与波长的一半相当。改变板浸入水面下的深度、板的数目和波陡,进行了实验研究。实验时采用浪高仪测量模型前后波形,整理出入射波幅和透射波幅,绘出透射系数tK随无因次波浪参数kh变化的曲线。结果显示,当水波波长接近板间距两倍左右时,出现透射系数较低的现象。     

新型桶式基础防波堤单桶桶壁土压力数值分析

对于软土地基上的新型桶式基础防波堤,其稳定性分析的关键是桶壁土压力分析。根据实际工程,通过数值模拟,分析了不同荷载水平、不同荷载作用点高度、不同土质状况下桶壁土压力的分布规律。分析发现,不同情况下的软土地基新型桶式基础防波堤,桶壁土压力分布区域可分为海侧圆弧端主动土压力区、两侧直壁端静止土压力区及陆侧圆弧端被动土压力区。经与理论计算的Rankine 主动、被动土压力和静止土压力的对比分析发现,海侧主动区的土压力与陆侧被动区土压力分别介于主动土压力与静止土压力、静止土压力与被动土压力之间,两侧直壁端的桶壁土压力与静止土压力比较接近。在两端圆弧段,桶壁土压力沿深度分段线性分布,且单宽桶壁土压力合力与荷载水平呈线性关系。当荷载作用点的高度发生变化时,桶壁土压力的分布规律相类似。基于桶壁土压力的分布形式,提出了桶壁土压力的简化计算方法,为计算桶体稳定性带来方便。     

海南岛西南岸沿岸输沙特性及防波堤影响

通过海南岛西南岸东方海洋观测站波浪观测资料验证,建立八所海域波浪数学模型,计算确定八所新港沿岸水域各向破波要素。采用3种沿岸输沙率计算公式,确定海南岛西南岸八所新港周边海岸沿岸输沙率。分别探讨风浪、涌浪对海南岛八所新港沿岸输沙率的贡献,对比分析防波堤工程建设前后八所新港及附近沿岸输沙率特征。研究表明,海南岛西南岸向北的沿岸输沙能力大于向南的;风浪、涌浪对八所新港附近海岸沿岸输沙能力的贡献率与其出现的频率略有区别;八所新港建港后南北两侧出现淤积且南侧淤积强度大于北侧;防波堤长度的增加对沿岸输沙能力影响的范围和强度有所增大。     

直立堤上任意方向入射波的波压力研究

为了研究在不同入射波向时直立堤上的波压力,基于FLOW-3D,该文建立了三维数值波浪水池,并进行了物理模型试验。模型采用推板造波及孔隙消波的方法形成稳定的波浪场,数值模拟结果与试验结果吻合较好。研究表明：墙面测点的波压力与波吸力均随入射角度的增大而增大;墙底各测点浮托力的变化规律较为复杂,合田公式不能准确描述;墙面波压力的分布与合田公式基本相符;墙底浮托力的分布并不是合田公式描述的三角形,而是近似梯形分布;斜向波作用下的墙面波吸力分布图相似于正向入射时的分布。研究结论可为防波堤设计提供参考依据。     

流-固耦合作用下斜坡式防波堤地震动力响应分析

针对地震过程中海水-防波堤-地基的耦合效应,结合某沿海斜坡式防波堤,建立了海水-防波堤-地基系统有限元模型,应用任意拉格朗日欧拉方法以及显式动态有限元方法,对真实地震过程中的防波堤系统动力响应进行了仿真,给出了流-固耦合作用下,不同地震激励的防波堤残余变形以及地震过程中的动水压力时程。研究结果表明：考虑流-固耦合作用对防波堤残余变形响应有较显著影响,且水平向残余变形受影响程度大于竖直向残余变形;地震过程中的动水压力主要受海水主频以及地震激励卓越频率的影响。研究结果可为防波堤设计、安全评价和抗震措施研究提供了理论基础。     

Research on wave forces acting on the unit length of a veritical breakwater by tests and a numerical model

1. INTRODUCTION Foretime, the design of coastal structures has been based on the formulae developed for head-on unidirectional waves. On the one hand, waves usually attack a breakwater obliquely, forming a short-crested wave system in front of the breakwa…     

波浪从离岸防波堤上的反射和传递

该文用Rayleigh展开和阻抗分析研究水波从离岸堤上的反射和传递,所得公式比现有计算公式简单,在正向或小的入射角作用下的反射和传递特征与现有结果吻合很好。在波长大于波栅常数时,结构厚度对绕射的影响显著,呈现出增强传递现象,迅衰波的作用变弱。相反情况,结构厚度的影响可忽略,迅衰波的作用明显。     

Particle Swarm Optimization based support vector machine for damage level prediction of non-reshaped berm breakwater

The damage analysis of coastal structure is very much essential for better and safe design of the structure. In the past, several researchers have carried out physical model studies on non-reshaped berm breakwaters, but failed to give a simple mathematical model to predict damage level for non-reshaped berm breakwaters by considering all the boundary conditions. This is due to the complexity and non-linearity associated with design parameters and damage level determination of non-reshaped berm breakwater. Soft computing tools like Artificial Neural Network, Fuzzy Logic, Support Vector Machine (SVM), etc, are successfully used to solve complex problems. In the present study, SVM and hybrid of Particle Swarm Optimization (PSO) with SVM (PSO–SVM) are developed to predict damage level of non-reshaped berm breakwaters. Optimal kernel parameters of PSO–SVM are determined by PSO algorithm. Both the models are trained on the data set obtained from experiments carried out in Marine Structures Laboratory, Department of Applied Mechanics and Hydraulics, National Institute of Technology Karnataka, Surathkal, India. Results of both models are compared in terms of statistical measures, such as correlation coefficient, root mean square error and scatter index. The PSO–SVM model with polynomial kernel function outperformed other SVM models.