防波堤是港口工程中一種重要的水工建筑物,斜坡式防波堤在實(shí)際工程中的應(yīng)用最為廣泛。當(dāng)外海波浪沖擊到斜坡堤護(hù)面上時(shí),如果斜坡堤堤頂沒(méi)有足夠的高度,就會(huì)產(chǎn)生越浪,越浪不但破壞港池水域的穩(wěn)定,還會(huì)對(duì)建筑物安全構(gòu)成威脅。通常在防波堤頂部設(shè)置胸墻,不僅可以保護(hù)港內(nèi)人員和財(cái)產(chǎn)不受損害,而且可以減少堤身斷面的土石方量,降低工程成本。為了減小外海波浪對(duì)斜坡堤頂部胸墻的沖擊,大多工程采用了人工掩護(hù)塊體,但現(xiàn)行規(guī)范未能給出掩護(hù)塊體對(duì)波浪的折減系數(shù),在工程應(yīng)用中缺乏理論依據(jù),因此通過(guò)試驗(yàn)加以探究。本論文斜坡堤頂部胸墻以L形和反L形2種方式布置,并在胸墻表面安裝了壓力探頭,分別探究入射波浪沖擊到堤頂胸墻后波浪的分布情況及受力特征。試驗(yàn)結(jié)果顯示入射波浪作用在胸墻迎浪面,胸墻底部至頂部所受壓強(qiáng)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),胸墻底部和頂部所受壓強(qiáng)相對(duì)較小,最大壓強(qiáng)出現(xiàn)在靜水位附近。胸墻底面受到壓強(qiáng)呈梯形分布,胸墻底面由前趾至尾端波浪壓強(qiáng)逐漸減小,胸墻前趾受到壓強(qiáng)最大。為了探究不同掩護(hù)塊體對(duì)波浪的折減效果,本試驗(yàn)采用了扭王字塊體和大塊石作為掩護(hù)塊體,測(cè)出兩種掩護(hù)條件與無(wú)掩護(hù)情況下胸墻受到的波壓力,分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)的折減系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明相對(duì)于胸墻無(wú)掩護(hù)的情況,L形胸墻在扭王字塊掩護(hù)下,水平波浪力折減系數(shù)為0.78,在大塊石掩護(hù)下,水平波浪力折減系數(shù)為0.81;反L形胸墻前在扭王字塊掩護(hù)條件下,水平波浪力折減系數(shù)為0.73,折減效果在25%以上,兩種掩護(hù)條件對(duì)浮托力的折減系數(shù)略小于0.8,折減效果相差不大。胸墻在扭王字塊掩護(hù)下對(duì)波浪的折減效果整體優(yōu)于大塊石。胸墻迎浪面和底面隨著入射波浪波高、水深、周期的增大,其受到的波浪力也隨之增大。胸墻迎浪面受到的水平波浪力受波浪波高變化比較敏感,隨著波高的增大而顯著增加。胸墻底部受到的浮托力隨水深的變化較敏感,水深的增加會(huì)顯著加大波浪對(duì)胸墻底面的浮托力。
【學(xué)位單位】：大連海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U656.2
【部分圖文】：

.3 試驗(yàn)設(shè)備及儀器該項(xiàng)試驗(yàn)是在大連海洋大學(xué)海岸工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，水槽的有效尺寸長(zhǎng)為 40m，寬 0.7m，。水槽的一端配有電機(jī)司服不規(guī)則造波機(jī)，可模擬生成周期在 0.5～5s 之間的規(guī)則波、不規(guī)則波等波浪。水槽尾部安裝了直立式消能網(wǎng)架，以免波浪的反射。試驗(yàn)采用天津水利科學(xué)研究院研制生產(chǎn)-30 形波浪采集處理系統(tǒng)。胸墻模型用水泥砂漿制成，用于測(cè)量波壓力分布的部分用有機(jī)玻璃制作。試驗(yàn)水槽見(jiàn)圖 2-1。

.3 試驗(yàn)設(shè)備及儀器該項(xiàng)試驗(yàn)是在大連海洋大學(xué)海岸工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，水槽的有效尺寸長(zhǎng)為 40m，寬 0.7m，。水槽的一端配有電機(jī)司服不規(guī)則造波機(jī)，可模擬生成周期在 0.5～5s 之間的規(guī)則波、不規(guī)則波等波浪。水槽尾部安裝了直立式消能網(wǎng)架，以免波浪的反射。試驗(yàn)采用天津水利科學(xué)研究院研制生產(chǎn)-30 形波浪采集處理系統(tǒng)。胸墻模型用水泥砂漿制成，用于測(cè)量波壓力分布的部分用有機(jī)玻璃制作。試驗(yàn)水槽見(jiàn)圖 2-1。

圖 2-3 L 形胸墻模型布置圖 圖 2-4 反 L 形胸墻模型布置圖Fig 2-3 L-shaped parapet mold layout Fig 2-4 Reverse L-shaped parapet mold layo160140745070圖 2-5 胸墻模型尺寸（單位：mm）Fig 2-5 Size of parapet mold (unit: mm)坡堤與其頂部的胸墻并不是一個(gè)整體，胸墻在波浪的沖擊作用下，可能會(huì)發(fā)生滑動(dòng)、傾覆等破壞為了保證試驗(yàn)的合理性，在進(jìn)行物理模型試驗(yàn)前，對(duì)胸墻模型的抗滑、抗傾穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)算算，在試驗(yàn)的各種波浪作用下，胸墻模型均不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)或傾覆破壞。2 波浪要素

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2831372