新型浮式防波堤的設(shè)計(jì)與性能分析.pdf

1、防波堤是一種海岸防護(hù)工程結(jié)構(gòu)物。它通常用來(lái)抵御波浪，保護(hù)海港內(nèi)其它結(jié)構(gòu)物和保障船舶進(jìn)出港的安全。傳統(tǒng)防波堤都是坐底式的，當(dāng)水深增加時(shí)，防波堤的造價(jià)會(huì)急劇增大，建造困難并且導(dǎo)致港內(nèi)泥沙淤積。而浮式防波堤，因?yàn)槠溆行У南ㄐ阅?、低廉的造價(jià)、結(jié)構(gòu)的可移動(dòng)性以及環(huán)保性，已經(jīng)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。因此，在全世界范圍內(nèi)，浮式防波堤的研究對(duì)于港口防護(hù)工程是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文自主設(shè)計(jì)了三種不同構(gòu)型的浮式防波堤，對(duì)其水動(dòng)力性能與消波性能展開(kāi)了

2、研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1.通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)查了解國(guó)內(nèi)外研究成果和工程實(shí)例，根據(jù)目標(biāo)海域的海況，確定了浮式防波堤的主尺度參數(shù)，并設(shè)計(jì)了三種不同構(gòu)型的浮式防波堤：圓筒型、板架型和網(wǎng)籠型，并對(duì)這三種構(gòu)型的浮式防波堤展開(kāi)了研究。
　　2.對(duì)圓筒型浮式防波堤進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，給出每一部分的具體參數(shù)，并設(shè)計(jì)配套的系泊系統(tǒng)。應(yīng)用水動(dòng)力軟件ANSYS-AQWA分別建立單個(gè)和整體的數(shù)值模型，在頻域內(nèi)計(jì)算透射系數(shù)，并在時(shí)域內(nèi)計(jì)算運(yùn)動(dòng)響應(yīng)和

3、系泊纜張力，與規(guī)范進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證可行性。
　　3.由于設(shè)計(jì)的浮式防波堤構(gòu)型含有大量柔性結(jié)構(gòu)，難以數(shù)值模擬，故需要進(jìn)行斷面試驗(yàn)。根據(jù)相似性理論，確定模型的參數(shù)，并設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，研究不同波高和不同波浪周期對(duì)每個(gè)模型的消波性能和水動(dòng)力性能的影響。
　　4.通過(guò)對(duì)比主尺度相同但構(gòu)型不同的三種浮式防波堤，研究不同構(gòu)型對(duì)消波性能和水動(dòng)力性能的影響，得到較優(yōu)的構(gòu)型設(shè)計(jì)。
　　5.通過(guò)對(duì)比三種不同的圓筒型浮式防波堤，研究防浪網(wǎng)和防浪球

4、對(duì)消波性能和水動(dòng)力性能的影響。
　　6.通過(guò)對(duì)比三種不同的板架型浮式防波堤，研究開(kāi)孔和開(kāi)孔程度對(duì)消波性能和水動(dòng)力性能的影響。
　　7.通過(guò)對(duì)比三種不同的網(wǎng)籠型浮式防波堤，研究不變吃水的情況下增大堤高和增大兩浮體間距對(duì)消波性能和水動(dòng)力性能的影響。
　　結(jié)果表明，網(wǎng)籠型浮式防波堤是較優(yōu)的構(gòu)型設(shè)計(jì)。對(duì)于圓筒型浮式防波堤，防浪網(wǎng)和防浪球的應(yīng)用有效地提高了消波性能，但增大了橫蕩幅值和系泊纜張力。對(duì)于板架型浮式防波堤，開(kāi)孔結(jié)構(gòu)能提