STEM波作用下斜坡式结构护面块体稳定性的物理模型研究

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华润电力海丰电厂防波堤工程防波堤断面物理模型试验研究

防波堤的安全与稳定对一个港口的运营及安全具有重要的意义，一直是港口工程中普遍关注的问题。人们大多采用波浪断面物理模型试验和数学模型似火焰的方法来研究这个问题，但由于断面结构形式多变，并且波浪与建筑物相互作用十分复杂，对其机理掌握不够充分，因此波浪断面物理模型试验更为常用和可信。孙精石[1]曾在上世纪8 0 年代对鲅鱼圈港防波堤断面块体与护底块石稳定性及失稳率，波浪反射系数、爬高和越浪，胸墙稳定性及波压力、浮托力的测量等进行了详细的介绍；20 04 年杨洪旗 [2 ]对防波堤模型试验进行系统研究；黄海龙 [3 ]针对核电站海域的特点对波浪作用下防护断面的稳定性进行研究，连卫东[4 ]等人对烟台港龙口港区防波堤波浪断面试验开展了研究，研究了断面稳定性，越浪及堤后次生波等。早期的试验研究多采用规则波，目前，防波堤断面试验多采用不规则波进行，一般用规则波校核直立式结构的稳定。本文介绍的是不规则波作用下下的华润电力海丰电厂防波堤工程防波堤断面物理模型试验研究。
电机式式造波机造波并选用合适的波谱按《波浪模拟规程》要求进行波要素，进行了斜坡式断面的稳定性、越浪量及
堤后次生波试验。试验结果表明在各种试验工况组合下，堤后各部位及扭王块体保持稳定，迎浪面堤脚块石、抛石平
台失稳。
关键词：海丰电厂；防波堤；断面；波浪试验
中图分类号：U656. 2
文献标识码：A
文章编号：1006- 7973（2011）10- 0161- 02
断面模型中的扭王字块、栅栏板均按文献[5]所给示图采用混合材料配制，重量偏差与几何尺寸误差均满足文献[6]的要求。胸墙采用水泥加铁粉配制，断面模型中各种块石按重力比尺挑选，质量偏差控制在±5%以内。波浪率定、不同重量扭王字块和块石的稳定性以及越浪量计算均按文献[6]的要求进行。

斜坡式护岸护面块体优化设计

（中交广州航道局有限公司，广东广州５０２）１２１
摘要：结合物理模型试验，对某工程区域的斜坡式护岸护面块体的结构形式进行优化设计，并对护面块体的稳定性进行分析研究。优化方案实拖后，使异安全，并获得良好的经济效益和社会效益。ｉ
关键词：护面块体；稳定重量；模型试验中图分类号：Ｕ５．１６６２文献标志码：Ａ文章编号：１０－６８（ｏ１０－０１００３３８２ｌ）５－３－４０
），女，天津市人，高级工程师，技术中心
准贝设计。根据试验场地及断面结构情况，试验采用正态ｆｊ模型，比尺为１９：。严格按照参考文献【１的要求进行模２３
作者简奔：吴美平（９３一１６
总经理兼总工，获事迓海工程方面缒设｛稻磺究工作。｝
较高。近年来，为了尽快运营投产，项目工期往往比较紧
按照ＪＪ９－９Ｔ２８－８《防波堤设计与施工规范》】【２，初步确定某工程区域的斜坡式护岸护面块体的结构形式，结合物理模型试验对其进行护面结构优化设计，并对护面块体的
ｏｔｚｄｄｓｇｓｒｌｍｅｔｄ，ａｈｅｉｇｇｏｃｎｍｉｄｓｉｌｅｅｔ．ｐｉｅｅｉｎｅｉｅｎｅｍｉａｍｐｃｉｖｎｏｄｅｏｏｃａｏａｎｆｎｃｂｉｓＫｅｒｓａｍｏｌｋ；ｓａｌｉｈ；ｍｏｅｘｒｎ．ｙｗｏｄ：ｒｒｏｂｃｔｂｅｗｅｇｔｄｌｐｉｅｅｍｅｔ

山东LNG项目护岸护面块体稳定性分析

Ｈ
Ｔｓ
Ｌ
根据计算结果和陆域形成方案，护岸结构坐落在礁石区，
其地质以强风化岩以上级别岩石为主，地质条件良好；护岸
结构采用抛石斜坡结构，外坡坡度为１：１．５；根据波浪及地形条件的不同，外侧护面块体采用５ｔ、８ｔ扭王字块，扭王字块下设块石垫层；护岸坡顶设 “ Ｌ ”型钢筋混凝土结构，挡浪墙下设二片石垫层找平。其各测点典型断面图见图２、３。
４１５
）
３２３
＾
ｌ
４１５
一
３２３
）
、
工程概况
３．工程地质
）
本工程位于青岛市胶南市西南的董家口嘴，在规划的青岛港董家口港区西侧，港址东侧为琅琊台湾，西侧为棋子湾，西侧邻近青岛市与日照市分界线，地理坐标为３５。３５００ ”Ｎ，１１９。４５３０ ”Ｅ。陆路距青岛市１５０ｋｍ，胶南市４２ｋｎ，水路距青岛港老港区约５ｉ０海里。该护岸工程主要功能为掩护后方陆域罐区，结构设计安全等级按一级考虑。
表２护岸设计波浪要素（１００年一遇）
水位位置方向
（ｍ）（ｍ）（ｍ）（ｒｎ）（ｍ）（ｍ）（Ｓ）（ＩＩ１）
６６２７５９１０６６７７
Ｈ１％
Ｈ４％
Ｈ５％

软土地基上斜坡式防波堤断面稳定性的物理模型试验研究

１工程概况
某防波堤工程建于软土地基上。地基淤泥层厚达２以上，０ｍ淤泥层以下为持力层。防波堤所在海
防波堤设计断面宽１４ｍ，高程７５ｍ，高７顶．底程一３０ｍ。防波堤竣工断面，图１２．见。
按照规范推荐的沉降计算方法，估算只考虑堤
身自重引起的原型地基沉降量，不包含施工期内已发生的沉降。算原型地基沉降沿堤身断面的分布，估
见表２；根据表２绘制的沿防波堤断面方向的防波
域的设计高水位为２０以当地理论最低潮面为．ｍ（６
基准，同）设计低水位０４ｍ，下，．极端高水位２７ｍ。６．７防波堤工程原型的设计波浪要素，见表１。
表１防波堤工程原型的设计波浪要素
大的条件下．通过断面物理模型试验研究地基沉降对堤身断面和护面块体稳定性的影响。
收稿日期：０ｌｏ — ５２１＿３２面的研究工作。修回日期：０１０＿８２１＿９２
作者简介：李绍武（９２，教授，１６一）男，博士，主要从事港口与海岸工程方
ＰｙｉａｏｅｓｎＳｃｉｎｌＳａｉｔｆＲｕｂｅＭｏｎｅｋｔｒａｏｅｈｓｃｌＭｄｌＴｅｔｏｅｔａｔｂｌｙｏｂｌｕｄＢｒａｗａｅｂｖｏｉ
ＳｆｏｌＦｕｄｔｏｏｔＳｉｏｎａｉｎＬｈｏｉＳａｗｕ，ＣｕＸｉｏｕｎｈａｈａ

高中物理教案：斜坡力学模型分析

高中物理教案: 斜坡力学模型分析一、教学目标1.了解斜坡的力学特征和分析模型；2.学习斜面静摩擦及斜面动力学的基本公式；3.掌握斜面力学模型的解题技巧；4.学习并掌握斜面上各种物体的运动规律。

二、教学重点难点1.掌握斜坡上各种物体的运动特征；2.了解斜面静摩擦和斜面动力学基本公式；3.掌握利用斜面力学模型解决物理问题的方法。

三、教学手段黑板、教师演示、学生讨论等。

四、教学过程1.引入（1）根据学生的生活经验，引导学生回忆曾经在生活中观察到摩擦力和斜面相关的现象，并引导学生思考这些现象背后的力学原理。

（2）教师引导学生进一步理解物体受力原理，明确斜面力学的基本原理和分析模型。

2.斜面上物体的运动特征（1）静摩擦力的概念、计算公式及其在斜面运动中的作用；（2）自由落体的公式及其在斜面上的应用；（3）应用斜面静摩擦及自由落体公式分析斜面上不同物体的运动情况。

3.斜面力学模型的解题方法（1）根据已知量和问题中的条件选择适合的力学模型；（2）制定解题计划，整理思路；（3）利用斜面静摩擦力计算斜坡倾角、速度和加速度等参数；（4）利用自由落体公式计算斜坡上物体的运动轨迹和运动时间。

4.斜面上物体的运动规律（1）根据计算结果，让学生了解斜面不同部位物体的运动状态；（2）让学生通过演算，探索物体在斜面上的运动规律；（3）让学生理解斜面上的物理量与物体运动状态之间的关系。

5.总结对于斜坡力学模型分析这个知识点进行总结，对于学生掌握该知识点的能力进行评估。

五、教学方法1.任务驱动教学法：在学生的认知中设定具有挑战性和实际意义的任务，让学生通过任务的完成来掌握知识；2.问题驱动教学法：通过给学生提出问题和挑战真实问题的方式来激发学生的学习兴趣，培养学生的探究能力和解决实际问题的能力；3.案例引导教学法：通过分析和解决具体的案例问题来提高学生的解决问题的能力和运用知识的能力。

六、教学评估1.作业：布置与课程内容相关的习题让学生进行解答，评估学生掌握知识的程度；2.小组讨论：鼓励学生自己组织小组，共同完成特定问题的探讨和研究，同时也经历一次自主学习的过程；3.考试：通过综合测试，对学生的斜坡力学模型分析知识掌握程度进行评价。

斜向不规则波对斜坡堤堤头作用的试验研究

ＺＨＡＮＧＨｕａ－ｃｈａｎｇ，ＤＯＮＧＳｈｅｎｇ，ＬＩＵＹｕ－ｌｉａｎｇ，ＬＩＹｕ－ｌｏｎｇ
（１．ＮａｖｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１００，Ｃｈｉｎａ）
ｂｒｅａｋｗａｔｅｒｅｘｃｅｅｄｂｙｔｈｅｏｂｌｉｑｕｅｒａｎｄｏｍｗａｖｅｓ，ａｎａｌｙｚｅｓｈｏｗｔｈｅｓｈｏｃｋｗａｖｅ－ｃｕｒｒｅｎｔｈａｐｐｅｎｓ，ａｎｄｉｎｆｄｓｏｕｔｔｈｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｅｌｔｅｓｔ，ｔｈｅｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｈｅａｄｏｆａｒｕｂｂｌｅｍｏｕｎｄ
１试验条件
作用。波向不同，波浪对斜坡式防波堤护面块体
的作用形态也不同。其中最复杂的是堤头段，该处护面块体所受波浪力与中间段差异较大，除受到常规波浪力的作用外，还受到由波浪形成的冲击波流的作用，且冲击波流对护面块体的影响比

基于物理模型试验的斜坡式防波堤护面块体稳定性研究

基于物理模型试验的斜坡式防波堤护面块体稳定性研究李楠【摘要】模型按照重力相似准则设计,结构断面尺寸满足几何相似.根据试验场地、现有块体质量和试验要求,对试验断面采用合理的长度比尺.采用电机伺服驱动推板吸收式造波机,并选用合适的波谱按照《波浪模拟规程》要求进行滤波,对试验断面进行稳定性和越浪量试验.根据试验结果,对原斜坡堤断面进行优化,最终确定了斜坡堤断面,保证斜坡堤的稳定性和安全性.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P8-10,29)【关键词】斜坡堤;稳定性;断面;物理模型试验【作者】李楠【作者单位】湖北省交通规划设计院,湖北武汉430051【正文语种】中文【中图分类】TV871防波堤是港口工程的重要组成部分，是重要的港口防护建筑物，经常受风、浪、水流和其他水文、气象等因素的影响，其目的主要是保证港内水域能满足船舶停泊和码头装卸作业时所需的泊稳条件。

防波堤结构断面的水力模型试验验证，是防波堤设计的重要手段之一。

根据过去防波堤工程的情况看，除了波高较小、工程量不大的工程或者有类似条件下的试验资料时，一般均需进行模型试验。

通过断面模型试验，验证及评价防波堤断面设计的合理性，包括防波堤的防浪墙、护面结构(人工块体)、护底结构等不同部位在波浪作用下的稳定性；观测防波浪墙顶的越浪量，同时观测护面结构在越顶波浪水流的冲击下的稳定性。

根据试验结果对防波堤断面进行优化，使断面形式更为合理、经济，为防波堤断面设计提供有效的科学依据。

本文通过印尼亚齐2×110 MW燃煤机组码头工程的防波堤工程设计实例，结合物理模型试验成果，对斜坡式防波堤的结构优化方法进行探讨。

1 工程概况1.1 港口位置印尼国家电力公司(PLN)拟建设的印尼亚齐（2×110 MW）电厂项目位于北苏门答腊西海岸，在Nangroe Aceh Darussalam 省省会Banda Aceh西南175 km。

国内外关于斜坡堤外侧护面块体稳定重量计算的对比

国内外关于斜坡堤外侧护面块体稳定重量计算的对比摘要：本文基于国内规范和国外BS6349-07、The Rock Manual、Coastal Engineering Manual中对不越浪或允许少量越浪的斜坡堤迎浪侧护面块石或常用人工块体稳定重量的计算，对比分析了各种计算方法的适用条件和参数选取范围，供类似工程初期设计时参考。

关键词：斜坡式堤；护面；稳定重量1 引言斜坡堤结构主要由护面、垫层、堤心、护底和堤脚等组成，相比于直立式结构，结构形式相对简单，但受工程当地自然条件的影响较大。

外侧护面层对波浪的反射、爬高和越浪具有重要影响，护面层的损坏将导致堤身其他部位的破坏，例如胸墙倒坍、垫层和堤心的冲蚀，因此设计中外侧护面层结构的选择和尺度的确定尤为重要。

在前期设计阶段，往往无相关的物模试验数据参考，国内工程通常按照《防波堤与护岸设计规范》（JTS145-2018）进行单个块体的稳定重量计算，包括块石、四脚锥体、四脚空心方块、扭工字块体、扭王字块体。

而在国外工程设计时，国内规范认可的不高，一般采用欧美标准，其中英标BS6349-07-1991中给出了块石和蜂窝块、铁砧块、Antifer块、四脚锥体、扭工字块、稳定体、空心方块、中空多面体、钩连块等人工块体稳定重量的计算方法；岩石手册（The Rock Manual）中给出了不同水深条件下护面块石和各种人工块体的稳定重量计算方法；美国海岸工程手册（Coastal Engineering Manual）根据是否越浪和护面类型、层数及摆放方式的不同，分别给出了不同位置处块石和各种人工块体稳定重量的计算方法。

国内规范和国外标准关于外侧护面块体稳定重量的计算体系和参数选取均有差异，本文仅针对块石和扭王字块体（类似于国外规范中钩连块）护面稳定重量的计算进行对比分析。

以供今后国外项目在前期设计时参考。

2 国内外规范外侧护面稳定重量计算2.1 国内规范根据《防波堤与护岸设计规范》（JTS145-2018），对于基本不越浪，堤前波浪不破碎的的斜坡堤堤身护面块体稳定重量按Hudson公式计算：（1）（2）式中：W—护面单个块体稳定重量（t）；—块石、块体材料的重度（N/m³）；γ—水的重度（N/m³）；H—设计波高（m）；KD—稳定系数；—块体的相对密度；α—斜坡与水平面的夹角（°）。

不同护面块体潜堤的消浪特性试验研究

素的变化对潜堤消浪特性的影响进行了研究。首先，分析了在规则波作用下相对淹没水深、护面结构形式的糙渗系数、坡度等因素对潜堤透射系数ห้องสมุดไป่ตู้ 变化规律，得到了各因素对潜堤透射系数影响程度，同时给出了波浪在潜堤附近传播时沿程波高变化情况。其次，采用与规则波相同的研究方法，分析了在不规则波作用下相对淹没水深、护面结构形式的糙渗系数、坡度等
因素对潜堤透射系数的变化规律，得到了各因素对潜堤透射系数的影响程度，并给出了波浪在潜堤附近的沿程变化情况。关键词：波浪；潜堤；透射系数；反射系数；三点法中图分类号：Ｕ６５６．２１文献标志码：Ａ文章编号：１００２ — ４９７２（２０１４）０３ — ００３５ — ０６
２０１４卑３月
水运工程
Ｐｏｒｔ＆ＷａｔｅｒｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｍａｒ．２０１４
Ｎｏ．３ＳｅｉａｆｌＮｏ．４８９
第３期总第４８９期
不同护面块体潜堤的消浪特性试验研究
冯卫兵陈凯华，薛波，许力源
（１．河海大学港口工程与近海工程学院，江苏南京２１００９８；２．９２９６２部队，广东广州５１０３２０）
摘要：以斜坡式潜堤为研究对象，通过物理模型试验的方法，选取相对淹没水深、护面结构形式的糙渗系数、坡度等因
ｗｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｗａｖｅｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｕｂｍｅｒｇｅｄｂｒｅａｋｗａｔｅｒｂｙｓｅｌｅｃｔｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｌａｔｉｖｅｉｎｕｎｄａｔｅｄｄｅｐｔｈｓａｎｄｒｏｕｇｈｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｓｏｆｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｙｐｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｗｅａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｈａｎｇｉｎｇｕｌｒｅｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｏｆｔｈｅｓｕｂｍｅｒｇｅｄｂｒｅａｋｗａｔｅｒｄｕｅｔｏｖａｉｒｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｕｎｄｅｒｒｅｇｕｌａｒｗａｖｅ，ｇｅｔｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｓｕｂｍｅｒｇｅｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔ，ａｎｄｏｂｔａｉｎｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｌａｗｏｆｔｈｅｗａｖｅｈｅｉｇｈｔａｌｏｎｇｔｈｅｄｕｃｔｓｎｅａｒｔｈｅｓｕｂｍｅｒｇｅｄｂｒｅａｋｗａｔｅｒ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｓａｍｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓｏｆｒｅｇｕｌａｒｗａｖｅｓ，

斜向长周期涌浪作用下斜坡式防波堤结构稳定性优化

斜向长周期涌浪作用下斜坡式防波堤结构稳定性优化李懿;牛红林;薛丁源【摘要】海外港口工程大部分位于以长周期涌浪影响为主的海域,长周期涌浪对防波堤的作用尚未得到全面认识和研究,尤其是斜向入射的情况.以某一具体港口防波堤工程为例,通过波浪局部整体物理模型试验,对斜向长周期涌浪作用下斜坡堤结构的稳定性进行了研究,并根据试验结果对原方案进行优化,提出了稳定的斜坡堤结构.研究结果表明,斜向波浪作用时,相同水深、波向以及波高情况下,入射波浪周期越长则护面块石失稳率越大;相同水深、波高以及波浪周期情况下,波浪15°角斜向入射时沿堤形成的沿堤流对护面的冲蚀破坏作用比波浪基本顺向入射时的情况更为强烈,护面块石失稳率相比较大.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】7页(P69-75)【关键词】斜向;长周期涌浪;斜坡堤;稳定性;3D模型试验【作者】李懿;牛红林;薛丁源【作者单位】中国港湾工程有限责任公司,北京100027;中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州510230;中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广东广州510230【正文语种】中文【中图分类】U656.31随着我国“一带一路”政策的实施，海外港口工程项目逐年增多，且大部分位于以长周期涌浪为主的海域。

与国内防波堤设计波浪周期通常10 s左右相比，以长周期涌浪为主的海域主浪向波浪周期通常为15～18 s，长周期涌浪对防波堤的作用尚未得到全面认识和研究，尤其是斜向入射的情况。

斜坡堤是港口工程中重要的水工建筑物，是防波堤最常采用的结构形式。

关于斜坡式防波堤设计，JTS145—2015《港口与航道水文规范》[1]采用Hudson公式计算护面块体的稳定质量，同时指出对于设计波浪平均周期大于10 s 或设计波高与设计波长之比小于1/30 的坦波，块体质量应进行模型试验验证。

目前欧美国家大多采用Vandermeer公式计算护面块体的稳定质量，与Hudson公式相比，Vandermeer公式考虑了更多因素的影响[2-3]。

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文献标识码：Ａ
文章编号：１００５ — ８４４３（２０１３）０６ — ０４８８ — ０５
波浪在建筑物附近传播，当来浪方向与直立式建筑物呈小于一特定角度入射时，波浪会沿直立表面形成ＳＴＥＭ波，而不发生常规的反射＿１］。ＳＴＥＭ波在沿结构传播过程中波能迅速积聚，表现出来的波高及影响范围也随着传播距离的增加而加大。根据现有研究成果，ＳＴＥＭ波的波高可达初始入射波高的两倍以上引，这种波浪如果遇到两种结构形式相交突起或结构边缘处会发生破碎，破碎波浪冲击作用强烈，严重威胁结构的稳
定性。
随着目前港口建设向深水化发展，为建设成本、施工方法考虑，深水岛堤、码头、引堤等越来越多的采用不同深度多种结构分段的复合形式，如防波堤在深水采用直立复合结构而在浅水采用斜坡式结构，如此设计就会出现直立和斜坡两种结构相交的部分，在特定波浪入射角度下，ＳＴＥＭ波的出现会成为工程中的危险因素，尤其在两种结构相交处的斜坡堤段，ＳＴＥＭ波会对护面结构形成很大冲击。在目前港口工程设计中，斜坡式结构护面块体稳定性的
大小进行预测，此为进行块体防护的先决条件；针对块体稳定性除采用加大块体重量、优化坡度等直接增加块体自身的稳定性的方法外，还可通过沿直立结构修建潜堤丁坝或采用开孔沉箱等方法，防止波能积聚或促使其提前破碎，以减轻ＳＴＥＭ波对结构的作用。（４）波浪传播及对建筑物的作用是一个十分复杂的过程，采用常规的断面模型及公式计算，对常规情况
在试验中出现了ＳＴＥＭ波对斜坡式结构护面结构的冲击，为该类问题的研究提供了很好的素材，在本文中对ＳＴＥＭ波作
用下防波堤护面块体的失稳原因以及强化其稳定性的优化措
施进行研究，并与常规断面试验和相关公式计算结果对比，论
收稿日期：２０１２ — ０９ — ２６；修回日期：２０１３ — ０２ — ２１
判断一般通过公式计算或波浪断面物理模型试验确定［引，
但这两种方法均有其局限性：规范公式可以对计算波高参数进行调整，但无法反映斜向入射波浪破碎后破波水流对块体的作用；而在断面物理模型中，受造波限制，有可能很难复演出ＳＴＥＭ波的波高，进而无法准确模拟该类波浪作用。因此在针对诸如防波堤堤头、转角或结构相接处等复杂情况下的
免类似布置的出现。
（２）ＳＴＥＭ波的破坏作用主要表现为两个方面，一是波能聚集形成了远超设计条件的波浪对结构物的直接冲击；二是冲击破碎后形成的高速夹气破波水体的冲击作用。
（３）防止ＳＴＥＭ波的破坏，应从不同方面对结构进行优化：首先应对ＳＴＥＭ波的出现概率及可能的波高
张慈珩，陈汉宝，耿宝磊，张维
（交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室，天津３００４５６）
摘要：文章通过对规范公式、断面物理模型及三维物理模型试验结果的对比，对ＳＴＥＭ波作用下护面块
体的稳定性进行验证，分析失稳原因，提出加强稳定性的措施。通过不同手段得到结果的对比，三维模型
第３４卷第６期
２０１３年ｌ２月
水
道
港口
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．６ＤｅＣ．２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒｗａｙａｎｄＨａｒｂｏｒ
ＳＴＥＭ波作用下斜坡式结构护面块体稳定性的物理模型研究
结构稳定性的判断时，采用三维波浪模型是十分必要的。ｌ
对于ＳＴＥＭ波的研究之前多集中在数学模型模拟上，对Ｉ其对结构稳定性影响的研究并不多见ｌ７＿］。本文依托烟台西Ｉ港区码头起步工程的相关模型研究，由于其特殊的工程布置，
图１ＳＴＥＭ波示意图
Ｆｉｇ．１ＳｋｅｔｃｈｏｆＳＴＥＭｗａｖｅ
作者简介：张慈珩（１９８１一），男，天津市人，助理研究员，主要从事波浪数学及物理模型试验工作。
Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＺＨＡＮＧＣｉ — ｈｅｎｇ（１９８１－），ｍａｌｅ，ａｓｓｉｓｔａｎｔｐｒｏｆｅｓｓｏｒ．
２０１３年１２月张慈珩，等可保证稳定性要求。
ＳＴＥＭ波作用下斜坡式结构护面块体稳定性的物理模型研究
４
通过对本文中物理模型试验的研究，并结合规范公式计算结果对比，得出如下主要结论：（１）随着港ＫＩ向深水化发展，多种结构形式复合的工程布置形式越来越多，例如本文中列举工程的布置形式，多种结构形式复合结构物与岸线垂直或呈大角度相交，易出现ＳＴＥＭ波，在规划布置阶段即应注意避
试验对表现复杂波浪对结构物的影响效果较好，得到的结果远大于公式计算和断面模型试验结果，可以
有效保证工程安全。关键词：三维物理模型试验；扭王字块；稳定性；ＳＴＥＭ波
中图分类号：Ｔｖ１３９．１６；Ｕ６５６