上部結(jié)構(gòu)位于浪濺區(qū)的海洋結(jié)構(gòu)物,如海洋平臺、海上棧橋、開敞式碼頭以及海上高速公路橋等建筑物的安全性與經(jīng)濟(jì)性時常面臨著波浪沖擊的威脅。強(qiáng)大的波浪沖擊會造成結(jié)構(gòu)物的局部損壞或整體坍塌,影響海洋結(jié)構(gòu)物的正常運營。近年來,對波浪沖擊結(jié)構(gòu)物過程的流場變化和力學(xué)特性的研究在海岸和近海工程領(lǐng)域越來越受到重視。波浪與結(jié)構(gòu)物作用涉及復(fù)雜的氣體-液體-固體相互作用,系統(tǒng)性的研究空氣相在沖擊過程中對結(jié)構(gòu)物影響的試驗還較少,不利于完整的揭示沖擊作用機(jī)理。因此,本文應(yīng)用物理模型試驗和數(shù)值模型計算相結(jié)合的手段,研究波浪沖擊過程中,液體與結(jié)構(gòu)物底板之間形成的空氣墊層的作用,以便對波浪沖擊問題機(jī)理有更深層的了解。本文的主要工作如下:(1)進(jìn)行物理模型試驗設(shè)計,完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理。針對實驗中對壓力和圖像采集的同步需求,基于UDP協(xié)議(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議),實現(xiàn)了滿足試驗需求、具有較高同步精度和數(shù)據(jù)采集自動化的控制軟件;針對圖像數(shù)字化精度需求,通過對采集圖像進(jìn)行畸變矯正、圖像重新投影以及圖像拼接等操作,實現(xiàn)了拍攝區(qū)域圖像的較高精度數(shù)字化;針對實驗數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)多樣的特點,設(shè)計并實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的管理、同步分析與處理的管理軟件。(2...

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１海洋纟／丨構(gòu)物受波浪沖擊分致破壞的現(xiàn)象??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｄａｍａｇｅ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?ｓｌａｍｍｉｎｇ?ｐｈｅｎｏｍｅｎａ?ｏｆ?ｍａｒｉｎｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??

（ａ）海洋平臺傾擬?（ｂ）砰擊導(dǎo)致采油平臺天然氣泄漏??圖１．１海洋纟／丨構(gòu)物受波浪沖擊分致破壞的現(xiàn)象??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｄａｍａｇｅ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅ?ｓｌａｍｍｉｎｇ?ｐｈｅｎｏｍｅｎａ?ｏｆ?ｍａｒｉｎｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??措施的設(shè)計有積極的指導(dǎo)作....

圖２．１試驗水枬實］；（？圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｅｎｅ?ｏｆ?ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ?Ｗａｖｅ?Ｔａｎｋ??

■ｉｆ?＝?２２ｍ，寬丨Ｆ?＝?０．４５ｍ，高Ｄ?＝?０．６ｍ。水槽兩側(cè)為透明玻璃。水槽一端安裝由微機(jī)??控制的造波機(jī)，可產(chǎn)生單向規(guī)則波和不規(guī)則波，水槽另一端設(shè)有消浪設(shè)施用以吸收波浪??能ＩＩＩ減少或消除波浪反射，如圖２．１所示。本次試驗，受限于試驗水槽高度，并防止試驗??中波浪....

圖２．２試驗水槽布置圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｌａｙｏｕｔ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??２．１．２水平板物理模型??

?考慮入射波浪的穩(wěn)定性以及避免波浪二次反射的影響，將水平板物理模型放置于??距離造波機(jī)Ｌ，?＝?８．３５ｍ的位置，如圖２．２所示。模型兩側(cè)采用密封膠帶進(jìn)行密封處理，??以充分保證空氣相的完全參與。迎浪方向在距離模型前端的遠(yuǎn)處放置浪高儀檢測入射??波波面變化，同時在模型后方布置浪高....

圖２．３水平板物理模型??Ｆｉｇ．?２．３?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｐｌａｔｅ??

試驗中采用壓力傳感器測迠結(jié)構(gòu)物底部在波浪沖擊過程中所承受的波浪荷載。本??次試驗釆用的壓力測Ｍ：系統(tǒng)為北京水利科學(xué)研究所生產(chǎn)的ＤＳ３０型６４通道脈動壓力測??Ｍ系統(tǒng)，如圖２．４（ｂ）所示。壓力傳感器利用壓阻效應(yīng)原理，被測介質(zhì)的壓力直接作用于??傳感器的脫片上，膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成....

本文編號：4031097