發(fā)布時間：2017-09-16 09:17

  本文關(guān)鍵詞：明基床上開孔沉箱波浪反射的研究

  更多相關(guān)文章： 明基床 開孔沉箱 反射系數(shù) 規(guī)則波 不規(guī)則波 CLEAR-VOF方法

【摘要】：近年來隨著港口建設(shè)向深水區(qū)發(fā)展,開孔沉箱作為新型港口形式和海岸防護(hù)結(jié)構(gòu)物以其顯著減小波能量、降低波浪對開孔沉箱作用并且工程造價相對較低等優(yōu)點在建設(shè)工程上普及采用。開孔沉箱結(jié)構(gòu)問世以來,國內(nèi)外眾多學(xué)者通過物模試驗和數(shù)值模擬對波浪與開孔結(jié)構(gòu)作用的反射系數(shù)進(jìn)行了研究,前人研究成果或是從理論分析方面研究開孔沉箱反射系數(shù),或是忽略明基床的滲流特性,均未考慮基床高度對開孔沉箱反射系數(shù)的影響,這與開孔沉箱通常修建在可滲水明基床上的實際工程存在應(yīng)用差距,而目前明基床開孔沉箱消浪效果方面的試驗研究成果尚鮮見報導(dǎo)。本文籍助二維波浪水槽物模試驗,系統(tǒng)研究可滲水明基床上開孔沉箱在規(guī)則波和不規(guī)則波作用下波浪反射系數(shù)與其主要影響因素的相關(guān)關(guān)系。物模試驗在大連理工大學(xué)海洋工程研究所海洋環(huán)境水槽內(nèi)進(jìn)行,試驗采用工程范圍內(nèi)常用波要素作為本次試驗波要素,波浪包括規(guī)則波和不規(guī)則波,其中不規(guī)則波采用改進(jìn)的JONSWAP譜。在前人考慮消浪室相對寬度、相對水深、波陡、開孔率對反射系數(shù)的影響基礎(chǔ)上,針對明基床開孔沉箱的工程應(yīng)用,引入相對基床高度新的影響因素,試驗工況設(shè)計不同的基床高度、消浪室寬度、開孔率、入射波高,通過控制單一變量分析各影響因素與反射系數(shù)的相關(guān)關(guān)系,進(jìn)行了可滲水明基床上開孔沉箱和實體沉箱結(jié)構(gòu)波浪反射的物模試驗。采用多元回歸給出明基床上開孔沉箱波浪反射系數(shù)的計算公式,研究表明相對消浪室寬度和相對基床高度與開孔沉箱反射系數(shù)呈非線性關(guān)系,且對開孔沉箱結(jié)構(gòu)消浪效果影響較大。根據(jù)多元函數(shù)極值定理求解各影響因素的極值并和物模試驗值對比驗證,吻合良好。物模試驗研究對明基床開孔沉箱的消浪機(jī)理進(jìn)行了有益的探索,將本文明基床開孔沉箱結(jié)構(gòu)的試驗成果和其他學(xué)者同工況下的暗基床試驗成果對比驗證,表明本文明基床開孔沉箱反射系數(shù)研究成果對于暗基床條件同樣適用,研究成果為工程設(shè)計及應(yīng)用提供了一種簡捷可靠的計算方法。最后本文利用基于CLEAR-VOF方法的數(shù)值水槽計算不可滲明基床上開孔沉箱的反射系數(shù),并和相同工況下的物模試驗值對比,以便探討基床高度以及可滲基床對開孔沉箱結(jié)構(gòu)反射系數(shù)的影響。研究發(fā)現(xiàn)基床可滲對開孔沉箱反射系數(shù)的影響不可忽略,且隨著基床高度的增大而增強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】：明基床 開孔沉箱 反射系數(shù) 規(guī)則波 不規(guī)則波 CLEAR-VOF方法
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U656;TV139.26
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 前言8-16
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究概況9-15
• 1.2.1 論分析研究方面10-11
• 1.2.2 物理模型試驗方面11-13
• 1.2.3 數(shù)值模擬研究方面13-15
• 1.3 本文的主要研究工作15-16
• 2 物模試驗概況16-23
• 2.1 試驗設(shè)備和場地16
• 2.2 試驗布置及物理模型16-18
• 2.2.1 試驗?zāi)Ｐ?/span>16-18
• 2.2.2 浪高儀布置及數(shù)據(jù)采集18
• 2.3 物模試驗波要素及模擬18-21
• 2.3.1 試驗波要素18-20
• 2.3.2 波要素模擬結(jié)果對比20-21
• 2.4 物模試驗方法21-23
• 3 規(guī)則波作用下明基床開孔沉箱反射系數(shù)的試驗研究23-36
• 3.1 規(guī)則波作用下明基床實體沉箱和開孔沉箱反射系數(shù)的對比23
• 3.2 開孔沉箱反射系數(shù)的影響因素23-24
• 3.3 開孔沉箱反射系數(shù)與主要影響因素相關(guān)關(guān)系24-31
• 3.3.1 考察相對基床高度h_m/L對反射系數(shù)k_r的影響24-26
• 3.3.2 考察消浪室相對寬度bc/L對反射系數(shù)k_r的影響26-28
• 3.3.3 考察相對水深d/L對反射系數(shù)k_r的影響28-29
• 3.3.4 考察波陡H_i/L對反射系數(shù)k_r的影響29-30
• 3.3.5 考察開孔率μ對反射系數(shù)k_r的影響30-31
• 3.4 擬合反射系數(shù)計算公式并作極值分析31-33
• 3.5 明基床開孔沉箱反射系數(shù)計算式適用性論證33-34
• 3.6 本章結(jié)論34-36
• 4 不規(guī)則波作用下明基床開孔沉箱反射系數(shù)試驗研究36-50
• 4.1 不規(guī)則波作用下明基床實體沉箱和開孔沉箱反射系數(shù)的對比36
• 4.2 開孔沉箱反射系數(shù)的影響因素36-37
• 4.3 開孔沉箱反射系數(shù)與主要影響因素相關(guān)關(guān)系37-44
• 4.3.1 考察相對基床高度h_m/L_(1/3)對反射系數(shù)K_r的影響37-39
• 4.3.2 考察消浪室相對寬度b_c/L_(1/3)對反射系數(shù)K_r的影響39-41
• 4.3.3 考察相對水深d/L_(1/3)對反射系數(shù)K_r的影響41-42
• 4.3.4 考察波陡H_(1/3)/L_(1/3)對反射系數(shù)K_r的影響42-43
• 4.3.5 考察開孔率μ對反射系數(shù)K_r的影響43-44
• 4.4 擬合反射系數(shù)計算公式并作極值分析44-47
• 4.5 明基床開孔沉箱反射系數(shù)計算式的適用性論證47-48
• 4.6 開孔沉箱在規(guī)則波和不規(guī)則波作用下的反射系數(shù)比較48
• 4.7 本章結(jié)論48-50
• 5 CLEAR-VOF數(shù)值模擬方法50-58
• 5.1 數(shù)值計算方法50-53
• 5.1.1 基本控制方程及其離散50-52
• 5.1.2 CLEAR-VOF捕捉自由表面技術(shù)52-53
• 5.2 建立數(shù)值波浪水槽53-58
• 5.2.1 數(shù)值水槽模型概況53-54
• 5.2.2 無反射造波驗證54-55
• 5.2.3 粘性消波層驗證55-56
• 5.2.4 線性波浪模擬56-58
• 6 數(shù)值模擬規(guī)則波與明基床開孔沉箱的相互作用58-65
• 6.1 明基床開孔沉箱模型概況58
• 6.2 數(shù)值實現(xiàn)及其計算方法58-59
• 6.3 數(shù)值計算結(jié)果和物模試驗結(jié)果對比分析59-65
• 6.3.1 不同高度明基床上開孔沉箱前波面和反射系數(shù)的對比分析59-63
• 6.3.2 不同消浪室寬度的明基床開孔沉箱反射系數(shù)計算結(jié)果分析63-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況70-71
• 致謝71-72

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1 薛鴻超;;突基床對混成堤直墻上波壓力的影響[J];海洋通報;1982年01期

2 劉春成;孫科;;石灰改良土在某鐵路基床表面的應(yīng)用[J];科技信息(科學(xué)教研);2008年04期

3 張宏廷;;客運(yùn)專線路基沉降變形觀測與評估[J];河南科技;2011年10期

4 ;[J];;年期

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1 李波;崔俊杰;孫明智;宋緒國;;京秦客運(yùn)通道提速改造工程基床加固設(shè)計[A];全國巖土與工程學(xué)術(shù)大會論文集（下冊）[C];2003年

2 唐玉龍;李惠琴;;蘭新線武嘉段路基提速改造既有基床加固措施的確定[A];甘肅省科協(xié)年會鐵道分會場“蘭武二線建設(shè)研討會”論文集[C];2004年

3 羅強(qiáng);鄧江東;張良;;土工格室與混凝土夯擴(kuò)樁聯(lián)合作用加固鐵路基床試驗研究[A];全國第六屆土工合成材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

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5 馬偉斌;史存林;張千里;涂英輝;;基床力學(xué)特性對道床影響的室內(nèi)動態(tài)模型試驗[A];鐵道科學(xué)技術(shù)新進(jìn)展——鐵道科學(xué)研究院五十五周年論文集[C];2005年

6 王光建;馬德禮;馮漢卿;董風(fēng)榮;;既有線隧道基床病害綜合整治初探[A];發(fā)展重載運(yùn)輸技術(shù)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)——鐵路重載運(yùn)輸貨車暨工務(wù)學(xué)術(shù)研討會論文集（工務(wù)部分）[C];2011年

7 黃立新;惠忠勇;黨巧云;黃志祿;;大連市大窯灣港集裝箱碼頭基床爆夯夯沉率的分析[A];中國爆破新技術(shù)Ⅱ[C];2008年

8 袁凡凡;欒茂田;閆澍旺;;港口工程中水下基床承載力特性的模型試驗研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（上）[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所 提供;為列車平穩(wěn)運(yùn)行打下堅實的基礎(chǔ)[N];人民鐵道;2010年

2 特約通訊員 陳永富;走進(jìn)高速鐵路試驗場[N];中國鐵道建筑報;2001年

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2 馬偉斌;既有線提速基床與道床相互影響的研究[D];鐵道部科學(xué)研究院;2006年

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1 呂文強(qiáng);大軸重重載鐵路路基基床結(jié)構(gòu)設(shè)計方法及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 董浩;明基床上開孔沉箱穩(wěn)定性試驗研究[D];大連理工大學(xué);2016年

3 行天強(qiáng);明基床上開孔沉箱波浪反射的研究[D];大連理工大學(xué);2016年

4 馮延奇;明基床上開孔沉箱波浪力試驗研究[D];大連理工大學(xué);2016年

5 葛如生;陽安線基床病害整治[D];西南交通大學(xué);2003年

6 匡華云;既有單、雙鐵路正線基床封閉大修機(jī)助設(shè)計系統(tǒng)研制[D];中南大學(xué);2007年

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9 林青;水泥穩(wěn)定級配碎石基床結(jié)構(gòu)的動力特性分析[D];西南交通大學(xué);2006年

10 羅U，

本文編號：862181