本文關鍵詞：新型直立式消浪護岸結(jié)構(gòu)的試驗與數(shù)值研究

  更多相關文章： 直立式消浪護岸結(jié)構(gòu) 反射系數(shù) 試驗研究 數(shù)值模擬

【摘要】：隨著沿海地區(qū)的經(jīng)濟飛速發(fā)展,深水岸線等資源越來越稀缺,人們?nèi)找骊P注人工島的開發(fā)建設。相對于碼頭和防波堤的建造條件,人工島的自然環(huán)境如風、波和流等更加復雜,所以人工島護岸結(jié)構(gòu)的建造必須考慮更多的方面,如極端條件下的水深和波浪、結(jié)構(gòu)整體性較好、易于建造、護岸結(jié)構(gòu)建成后較美觀以及對環(huán)境影響小等。直立式消浪護岸對地基強度有一定的要求,但實際占用的面積相對較小,同時直立式消浪護岸結(jié)構(gòu)通常進行整體預制安裝施工,建造時間相應較短,結(jié)構(gòu)所用的材料也有可能較少,另外直立式消浪護岸比較整齊一致,所以直立式消浪護岸結(jié)構(gòu)作為人工島島壁結(jié)構(gòu)應用越來越廣泛。本文提出新型直立式消浪護岸結(jié)構(gòu),考慮改變開孔沉箱上部結(jié)構(gòu)型式,在上部設置斜坡板阻攔水質(zhì)點的上下運動,使部分波浪沿斜坡板爬高并越浪至后方消浪室內(nèi),希望能夠起到削弱波浪的能量,減小波浪反射的作用。本文通過理論分析、物模試驗以及數(shù)模研究等方面對直立式消浪護岸結(jié)構(gòu)對波浪的消減效果進行分析研究,同時研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和波浪要素條件下,結(jié)構(gòu)物前波浪反射系數(shù)的變化。在理論方面,總結(jié)分析了國內(nèi)外學者對直立式消浪護岸結(jié)構(gòu)反射系數(shù)、波浪破碎類型、波浪爬高以及消浪形式與機理的研究。在物理模型試驗方面,本文主要分析了新型直立式消浪護岸結(jié)構(gòu)消浪室縱深比、水深、斜坡板超高及斜坡板坡度對護岸結(jié)構(gòu)反射系數(shù)的影響。在數(shù)值模擬方面,本文主要利用FLOW-3D軟件對新型直立式消浪護岸結(jié)構(gòu)進行了二維數(shù)值模擬,觀察分析數(shù)值模擬過程,進一步研究該護岸結(jié)構(gòu)的消減波浪的過程。分析比較數(shù)模結(jié)果和物模結(jié)果,發(fā)現(xiàn)反射系數(shù)有類似的變化趨勢,數(shù)模結(jié)果比物模結(jié)果略大。另外選擇波浪消減作用相對較佳的結(jié)構(gòu)就消浪作用同透空式結(jié)構(gòu)進行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)新型護岸結(jié)構(gòu)的消浪效果較好。本文結(jié)合實際情況對模型進行了改進,將消浪室分為兩個倉室,斜坡結(jié)構(gòu)整體預制并安放在前倉室上方,對改進后的結(jié)構(gòu)進行了數(shù)值模擬,改進后結(jié)構(gòu)反射率相對于原模型的整體趨勢相似,也具有較好的消浪性能。
【關鍵詞】：直立式消浪護岸結(jié)構(gòu) 反射系數(shù) 試驗研究 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U656.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 直立式消浪護岸的發(fā)展11-15
• 1.3 直立式消浪護岸的消浪機理及優(yōu)勢15-16
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.4.1 理論分析方面16-17
• 1.4.2 數(shù)值模擬方面17-18
• 1.4.3 物理模型試驗方面18-21
• 1.5 本文研究內(nèi)容和路線21-22
• 2 相關的理論研究22-28
• 2.1 對反射系數(shù)的相關研究22-23
• 2.2 破碎波類型23-24
• 2.3 波浪爬高24-25
• 2.4 消波形式及機理25-28
• 3 物理模型試驗28-37
• 3.1 引言28
• 3.2 試驗相似定律28-29
• 3.3 試驗系統(tǒng)設計29-33
• 3.3.1 造波系統(tǒng)29-31
• 3.3.2 試驗模型系統(tǒng)31-32
• 3.3.3 試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)32-33
• 3.4 試驗方案設計33-37
• 3.4.1 試驗參數(shù)33
• 3.4.2 試驗組次33-36
• 3.4.3 試驗內(nèi)容及方法步驟36-37
• 4 物理模型試驗數(shù)據(jù)分析37-54
• 4.1 反射系數(shù)與消浪室縱深比的關系37-41
• 4.2 反射系數(shù)與水深的關系41-45
• 4.3 反射系數(shù)與斜坡板底超高的關系45-49
• 4.4 反射系數(shù)與斜坡板坡度的關系49-53
• 4.5 小結(jié)53-54
• 5 數(shù)值模擬分析54-79
• 5.1 模型簡介54-65
• 5.1.1 波浪運動控制方程54-56
• 5.1.2 流體界面與自由表面56-57
• 5.1.3 障礙物處理方法57-58
• 5.1.4 紊流模型58-59
• 5.1.5 網(wǎng)格處理方法59-60
• 5.1.6 控制方程的離散與求解60-61
• 5.1.7 邊界條件和初始條件61-65
• 5.2 數(shù)值模擬計算流程65-66
• 5.3 數(shù)值模型的建立66-67
• 5.4 數(shù)值模型驗證67-70
• 5.5 消波過程分析70-71
• 5.6 數(shù)值模擬與物理模型試驗結(jié)果對比分析71-72
• 5.6.1 消浪室縱深比與反射系數(shù)擬合關系對比分析71-72
• 5.6.2 波陡與反射系數(shù)擬合關系對比分析72
• 5.7 不同周期波浪數(shù)值結(jié)果分析72-76
• 5.8 不同入射波高數(shù)值結(jié)果分析76-77
• 5.9 兩種形式結(jié)構(gòu)消浪效果對比77-78
• 5.10 結(jié)構(gòu)形式改進78-79
• 6 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 結(jié)論79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻81-85
• 附錄85

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何元瑭,陸明生;新型景觀護岸結(jié)構(gòu)設計[J];水運工程;2005年04期

2 陶桂蘭;徐明磊;;傾斜基底護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J];水利水電科技進展;2007年04期

3 吳建成;密排樁基護岸結(jié)構(gòu)設計[J];水運工程;1999年02期

4 王多垠,唐光華,龍瓊,徐富良;一種新型護岸結(jié)構(gòu)的設計[J];重慶建筑大學學報;2001年05期

5 劉俊濱;段連強;孔淑芹;;子牙新河碼頭樁基承臺護岸結(jié)構(gòu)設計[J];河北工程技術(shù)高等專科學校學報;2007年03期

6 劉志明;劉波;馬曉明;許佳;隋作鋼;;新型組合樁墻防滲護岸結(jié)構(gòu)的研究與應用[J];水運工程;2011年12期

7 王潤富,任青文;擋板式護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析方法[J];水利水電科技進展;1997年06期

8 陳明輝;;洪水對通航河道景觀護岸結(jié)構(gòu)的影響及對策研究[J];中國水運(下半月);2008年10期

9 蔡俠;楊麗美;田華;;海河堤岸改造工程中各種護岸結(jié)構(gòu)的應用[J];內(nèi)蒙古水利;2010年03期

10 武政;何軍;馮偉;;高壓旋噴樁在護岸結(jié)構(gòu)加固中的應用[J];水運工程;2011年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳明輝;;洪水對通航河道景觀護岸結(jié)構(gòu)的影響及對策研究[A];中國航海學會船閘專業(yè)委員會2008年論文匯編[C];2008年

2 陳華文;史玉金;陳錦劍;徐中華;;岸灘沖刷對護岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響[A];2004年度上海市土力學與巖土工程學術(shù)年會論文集[C];2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 史奔駿;圓弧曲面復式箱艙沉箱護岸結(jié)構(gòu)波浪作用的試驗研究[D];大連理工大學;2015年

2 曹坤;新型直立式消浪護岸結(jié)構(gòu)的試驗與數(shù)值研究[D];中國海洋大學;2015年

3 劉紹紅;重力式護岸結(jié)構(gòu)的非線性有限元計算研究[D];河海大學;2005年

4 何曉英;高變幅水庫岸坡造地型護岸結(jié)構(gòu)修筑關鍵技術(shù)研究及應用[D];重慶交通大學;2011年

5 林桔;格賓填料及格賓護岸結(jié)構(gòu)對河道水質(zhì)凈化能力的影響[D];華南理工大學;2012年

，

本文編號：687016