為使人工魚礁在淤泥質(zhì)底質(zhì)上保持穩(wěn)定不發(fā)生淤埋,提出了一種新型人工魚礁,主要包含魚礁本體、浮力基礎(chǔ)、筒形樁�；谡{(diào)研及測量的地質(zhì)、水文、極限風(fēng)浪流等信息,通過Stockes波理論和Fluent軟件模擬魚礁周圍的流場效應(yīng),采用理論分析和數(shù)值仿真方法分別計算得到人工魚礁上的環(huán)境載荷,并通過理論分析得到淤泥地基下的負(fù)壓筒形樁的抗拔力及水平抗力。結(jié)果顯示,新型人工魚礁在給定的投放環(huán)境下能保持穩(wěn)定,不發(fā)生淤埋,其在波流作用下抗滑移和抗傾覆安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。本研究可為淤泥質(zhì)底質(zhì)上人工魚礁提供設(shè)計方法,具有一定的指導(dǎo)意義。

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圖1新型人工魚礁示意圖

浮力基礎(chǔ)為中空密封結(jié)構(gòu),可以提供主動上浮力,當(dāng)基礎(chǔ)在泥面上時提供向下凈重,當(dāng)基礎(chǔ)沉到泥面以下一定程度時,提供向上浮力,而且其浮力可以調(diào)整,基礎(chǔ)越往下,其浮力越大,這樣可以防止魚礁持續(xù)下沉,具有一定的恢復(fù)能力。筒形樁安裝完成后,對人工魚礁坐底穩(wěn)定有重要作用。首先,對于地基的豎向承載....

圖2不同水深處最大流速分布

由式(2)、(3)計算得到不同水深下的最大水平和垂向流速(圖2)。(4)求解人工魚礁礁體在波浪和潮流的共同作用下的流速及作用力[14]。流速u是潮流速度u0(m/s)和波浪速度u1(m/s)合成的,即:

圖5動水壓分布

圖4流速分布2.3仿真和理論計算值對比

圖6浮力基礎(chǔ)底板邊界條件

浮力基礎(chǔ)底板上受到的載荷:5m水深的水壓50kPa,魚礁坐底后連接鋼架給底板的載荷(結(jié)構(gòu)浮重)。邊界條件如圖6所示,浮力基礎(chǔ)底板第一主應(yīng)力云圖如圖7所示。從結(jié)果可看出,浮力基礎(chǔ)底板第一主應(yīng)力最大值為1.435MPa,小于設(shè)計值,滿足強(qiáng)度要求。圖7浮力基礎(chǔ)底板第一主應(yīng)力云圖

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