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作用在直立桩柱上的破碎波浪力研究 被引量:5
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作者 徐兴平 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2004年第6期80-82,86,共4页
采用理论分析与实验相结合的方法,对现有的计算作用在直立柱体上的破碎波浪力的各种方法(莫里森公式、冲击绕流法)特点进行了分析。提出了计算破碎波浪力的绕流绕流冲击法,并给出了计算实例。结果表明,用绕流绕流冲击法计算出的破碎波... 采用理论分析与实验相结合的方法,对现有的计算作用在直立柱体上的破碎波浪力的各种方法(莫里森公式、冲击绕流法)特点进行了分析。提出了计算破碎波浪力的绕流绕流冲击法,并给出了计算实例。结果表明,用绕流绕流冲击法计算出的破碎波浪力比常规波浪力大约3倍,约为冲击绕流法的2倍。实验结果证实了此法的正确性。本研究可为新滩海海洋结构物的设计和现役结构的安全使用提供理论依据。 展开更多
关键词 直立柱 莫里森公式 密度 绕流力 冲击-绕流法 石油工业
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近破波对直立建筑物的作用力及冲击流场研究 被引量:6
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作者 康海贵 孙英伟 《水运工程》 北大核心 2010年第3期21-26,共6页
作用在直墙上的近破波对建筑物具有极大的破坏力,其作用机理非常复杂,至今尚无统一认识。利用粒子图像测速(PIV)技术与高精度压力传感器对直墙前的近破波流场和破波压力进行了同步测试,通过流场结构与破波压力的同步对比分析,探讨了近... 作用在直墙上的近破波对建筑物具有极大的破坏力,其作用机理非常复杂,至今尚无统一认识。利用粒子图像测速(PIV)技术与高精度压力传感器对直墙前的近破波流场和破波压力进行了同步测试,通过流场结构与破波压力的同步对比分析,探讨了近破波对直立建筑物的作用机理。 展开更多
关键词 破碎波浪力 近破波 直立堤 PIV
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单桩波浪破碎荷载的数值模拟研究 被引量:6
3
作者 王修亭 张庆河 +1 位作者 陈同庆 管宁 《水道港口》 2015年第3期191-196,共6页
基于开源程序Open FOAM建立了三维波浪破碎数值模型,模型控制方程采用三维不可压缩粘性流体运动RANS方程,应用VOF方法捕捉自由表面,分别运用动量分布源方法、阻尼消波方法实现数值造波和消波,紊流模型选用RNG k-ε模型。利用所建立的三... 基于开源程序Open FOAM建立了三维波浪破碎数值模型,模型控制方程采用三维不可压缩粘性流体运动RANS方程,应用VOF方法捕捉自由表面,分别运用动量分布源方法、阻尼消波方法实现数值造波和消波,紊流模型选用RNG k-ε模型。利用所建立的三维波浪破碎数值模型模拟了破碎波对单桩结构物的作用力,并与物理模型实验数据进行对比分析。结果证明该模型可以较好地模拟近岸单桩结构物所受破碎波浪荷载。 展开更多
关键词 动量分布源造波 破碎波 波浪荷载 OPENFOAM VOF
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防波堤设计和越浪量 被引量:4
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作者 俞聿修 《港工技术》 北大核心 1997年第2期1-6,共6页
综述第25届国际海岸工程会议(ICCE′96)上发表的有关防波堤设计和波浪越浪量方面新进展的情况,其内容包括作用于直墙式防波堤上的破波压力、短峰波力和多向波力,斜坡堤设计以及防波堤上的越浪和波浪反射等。
关键词 直墙堤 斜坡堤 破碎波浪力 短峰波力 多向波力 越浪量
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破碎波作用下圆端形桥墩受力特性数值模拟 被引量:5
5
作者 魏凯 姜沫臣 洪杰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第5期111-118,共8页
当波浪由外海向跨海桥梁所在的近岸海域传播时,随着水深急剧变浅,波浪会发生破碎。强非线性的破碎波会给桥墩结构带来极大冲击作用。基于计算流体力学(CFD)数值软件Flow-3D建立三维数值水槽,造波边界设为斯托克斯五阶波。通过在数值水... 当波浪由外海向跨海桥梁所在的近岸海域传播时,随着水深急剧变浅,波浪会发生破碎。强非线性的破碎波会给桥墩结构带来极大冲击作用。基于计算流体力学(CFD)数值软件Flow-3D建立三维数值水槽,造波边界设为斯托克斯五阶波。通过在数值水槽中建立逐渐浅化的三维地形,采用k-ω湍流模型求解雷诺平均N-S(RANS)方程,模拟破碎波冲击桥墩。与前人水槽试验及数值模拟结果进行比对,验证数值水槽的有效性。采用验证过的数值水槽,研究了不同入射波高和周期下的破碎波浪特性,计算了不同长宽比圆端形桥墩在不同入射波高的破碎波作用下受力和流场变化,讨论了最大压强作用点、准静态力和冲击力随桥墩长宽比的变化规律。研究表明:与前人试验和数值模拟相比,所建立的数值水槽具有较高精度;圆端形桥墩破波力随桥墩长宽比增大,先增大后趋于稳定,破波力峰值随着入射波高的增大而增大,同时,圆端形桥墩破波力峰值主要由冲击力控制。进行跨海桥梁圆端形桥墩设计时,应重点关注桥墩长宽比和破碎波冲击力的影响。 展开更多
关键词 破碎波 数值模拟 圆端形桥墩 长宽比 破波力 跨海桥梁
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中马友谊大桥浅滩区桩基础承台破碎波荷载数值研究 被引量:1
6
作者 刘景红 高宁波 李宁 《施工技术(中英文)》 CAS 2023年第19期40-45,共6页
针对中马友谊大桥浅滩区桩基础承台结构,采用计算流体力学方法,建立数值波浪水池,以聚焦波近似模拟破碎波,研究桩基础承台(吊箱)结构破碎波荷载。通过研究发现,经典Morison公式低估桩基础破碎波荷载约50%。对于承台(吊箱)结构,可近似采... 针对中马友谊大桥浅滩区桩基础承台结构,采用计算流体力学方法,建立数值波浪水池,以聚焦波近似模拟破碎波,研究桩基础承台(吊箱)结构破碎波荷载。通过研究发现,经典Morison公式低估桩基础破碎波荷载约50%。对于承台(吊箱)结构,可近似采用二维计算模型,当承台位于聚焦波达到最大幅值后翻卷阶段,水平波浪力达到最大值;吊箱下放过程中,未入水时垂向荷载可达到最大值,因而在实际施工过程中需要重点关注入水前破碎波水平与垂向荷载,合理优化入水工艺。 展开更多
关键词 桥梁工程 桩基础 浅滩区 破碎波 流体力学 波浪力
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可渗透海床单桩孤立波破碎波浪力数值研究 被引量:2
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作者 刘振宇 王立忠 +2 位作者 国振 黄建武 吴建国 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第5期57-67,共11页
当波浪传播至近岸浅水区时易发生破碎,波浪破碎后水体直接拍击单桩结构,其波浪作用力显著增大,可能导致结构失稳破坏。首先建立包括斜坡海床的数值波浪水槽,并与已有研究进行对比验证。进而开展考虑斜坡海床可渗透性的孤立波数值模拟,... 当波浪传播至近岸浅水区时易发生破碎,波浪破碎后水体直接拍击单桩结构,其波浪作用力显著增大,可能导致结构失稳破坏。首先建立包括斜坡海床的数值波浪水槽,并与已有研究进行对比验证。进而开展考虑斜坡海床可渗透性的孤立波数值模拟,分析孤立波传播与浅水化破碎特征,着重研究竖直单桩上破碎波浪力的特性,及其与单桩位置、海床渗透率的关联性。数值研究发现:对于低渗透率海床,随着单桩位置由深水向岸线位置变动,其所受波浪力先增后减,所受波浪力最大的桩体位置随海床渗透率增加而从波浪破碎点前方移动至破碎点后1D处,而在高渗透率海床上不同位置处桩体所受波浪力均较小;随海床渗透率等梯度增加,海床消波作用逐渐增强,波浪破碎进程延缓,波浪破碎点向岸线方向加速移动,单桩上破碎波浪力呈整体下降趋势,但可能因波浪破碎点的位置变动导致部分位置桩体所受波浪力异常增大。 展开更多
关键词 单桩 孤立波 斜坡海床 渗透率 波浪破碎 破碎力
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破碎波冲击直立桩柱的大比尺试验研究
8
作者 台兵 马玉祥 +3 位作者 杨思宇 张华庆 陈松贵 董国海 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期97-105,共9页
波浪破碎是海洋中最常见的现象之一,其能够对海洋中的结构物产生巨大的波浪力作用。本文在大比尺波浪水槽通过聚焦波的方法生成了极端波浪和不同破碎阶段的破碎波浪,并对其冲击桩柱过程中的点压力进行了测量,进而采用连续小波变换的方法... 波浪破碎是海洋中最常见的现象之一,其能够对海洋中的结构物产生巨大的波浪力作用。本文在大比尺波浪水槽通过聚焦波的方法生成了极端波浪和不同破碎阶段的破碎波浪,并对其冲击桩柱过程中的点压力进行了测量,进而采用连续小波变换的方法,对桩柱上点压力的分布及大小进行了细致分析。结果表明,多次重复试验下,相比非破碎极端波浪,破碎极端波浪产生的点压力离散性更强;波浪破碎程度越大,测点位置越靠近波峰,则点压力离散程度越大;破碎波的最大点压力出现在1.2倍的最大波面附近,且其大小可达3倍的最大静水压力;基于点压力小波谱,不同破碎阶段破碎波产生冲击作用不同,对于波浪作用桩柱前波浪已经发生破碎的情况,其冲击区域更大,点压力分布更复杂;而对于桩面破碎的情况,其造成的波浪总力更大。 展开更多
关键词 大比尺物理模型试验 破碎波 桩柱 波浪力
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浅海破碎波浪力计算及实验研究 被引量:2
9
作者 马汝建 《石油机械》 北大核心 2000年第4期23-25,2,共3页
用实验研究方法 ,对作用于直立圆柱上的破碎波浪力进行了研究。实验在造波水槽中进行 ,破碎波通过可调式倾斜池底实现。实验分破碎波压力分布测定和破碎波总力测定两部分。实验结果表明 ,破碎波压力沿深度呈指数规律变化 ,但水面上下规... 用实验研究方法 ,对作用于直立圆柱上的破碎波浪力进行了研究。实验在造波水槽中进行 ,破碎波通过可调式倾斜池底实现。实验分破碎波压力分布测定和破碎波总力测定两部分。实验结果表明 ,破碎波压力沿深度呈指数规律变化 ,但水面上下规律不同。将实验研究与理论分析相结合 ,应用曲线拟合技术 ,得出了破碎波压力的分布规律 ,给出了应用压力积分法计算破碎波浪力的估算公式。与实测的破碎波总力相比 ,均方根破碎波浪力的估算结果具有较高的置信度 ,建议在工程中应用。 展开更多
关键词 破碎波浪力 计算 海上油气田 钻井平台 浅海
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BREAKING WAVE FORCES ON VERTICAL CYLINDERS 被引量:1
10
作者 Ma Ru-jian, Li Gui-xi Department of Mechanical and Electronic Engineering, Jinan University, Jinan 250022, China 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2002年第4期110-112,共3页
The breaking wave forces on vertical cylinders in shallow waters were studied by means of experimental methods. The results indicate that the breaking wave pressure is distributed exponentially with respect to water d... The breaking wave forces on vertical cylinders in shallow waters were studied by means of experimental methods. The results indicate that the breaking wave pressure is distributed exponentially with respect to water depth. An experimental formula was given using the test data. Compared with test data, the calculated breaking wave forces are in good agreement with the test data. 展开更多
关键词 breaking wave forces pressure distribution of breaking waves experimental study
原文传递
THE IRREGULAR BREAKING WAVE FORCES ON VERTICAL WALL 被引量:2
11
作者 Li Yu-cheng, Liu Da-zhong, Su Shiao-jun, Qi Gui-pingDept. of Civil Engineering, Dalian.University of Technology, Dalian 116024, P. R. China 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 1997年第2期99-110,共12页
A method for the calculation of total horizontal wave forces by irregular breaking waves on vertical wall was developed by authors, which was based on physical model test, dimensionless analysis and assessment of real... A method for the calculation of total horizontal wave forces by irregular breaking waves on vertical wall was developed by authors, which was based on physical model test, dimensionless analysis and assessment of real construction. The methods for the determination of pressure distribution of horizontal forces on vertical wall as well as u-plift forces on the bottom of wall are also given. The comparison between calculated results by this method and samples of real construction are very well. 展开更多
关键词 irregular waves breaking waves wave forces
原文传递
THE STATISTIC CHARACTERISTICS OF IRREGULAR BREAKING WAVE FORCES ON VERTICAL WALLS
12
作者 Li Yu-cheng Liu Da-zhong (Dept.of Civil Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116023, P. R. China) 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 1995年第1期50-57,共8页
When irregular waves attack a vertical wall, standing waves and breaking (or broken) waves will occur in front of the wall. The statistic characteristics of standing wave forces on vertical wall are the same as that o... When irregular waves attack a vertical wall, standing waves and breaking (or broken) waves will occur in front of the wall. The statistic characteristics of standing wave forces on vertical wall are the same as that of incident waves. But for breaking or broken waves, only large waves break, so the statistic characteristics of breaking wave forces are different to that of standing waves or incident waves. Following a series model test of irregular breaking waves on vertical wall the statistic characterisitics of breaking wave fo.rces were analyzed in this paper. It is found by authors that Weibul distribution may be used to express the statistic distribution of breaking wave forces acting on vertical wall. msed on the analysis of model test data, it is indicated in this paper that the shape parameter m in Weibul distribution is a function of and , in which H is the wave height, d1 is the water depth at the toe of vertical wall and d is the water depth in front of the whole structure; and the theoretical value of scale parameter a can be determined from shape parameter m. 展开更多
关键词 irregular waves breaking waves wave forces vertical wall.
原文传递
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