透空桩基式防波堤

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桩基双挡板透空式防波堤水平波压力试验与计算

桩基双挡板透空式防波堤水平波压力试验与计算

桩基双挡板透空式防波堤水平波压力试验与计算虞丹君;冯卫兵;李艳波;杨斌【摘要】通过物理模型试验的方法,采用不规则波研究影响两侧挡板透空式防波堤水平波压力的主要因素及其规律性.在不越浪的前提下,分别对挡板不开孔、错位开孔和不错位开孔3种结构形式进行系统的物理模型试验,并分析总结无量纲因素即挡板相对入水深度和波坦对水平波压力的影响.在上述研究成果的基础上,提出了较为实用的透空式防波堤水平波压力计算公式,对透空式防波堤的研究和设计具有较高参考和借鉴价值.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P19-24)【关键词】透空式防波堤;波压力;水平力【作者】虞丹君;冯卫兵;李艳波;杨斌【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海200092;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098;国家海洋局第二海洋研究所工程海洋学重点实验室,浙江杭州310012【正文语种】中文【中图分类】TV149.2透空式防波堤是把防浪结构安设在桩、柱支撑上,下部可以透水的新型防波堤结构形式,与传统实体防波堤相比,透空式防波堤具有结构简单、造价低、施工方便、环境影响小等优点,尤其适用于软土地基。

许多学者对透空式防波堤结构受力问题进行了大量的研究,并根据不同的结构形式和模型简化方法得出了多种研究成果[1-7],但是对有前后挡浪板且有水平面板的透空式防波堤的结构受力研究还比较少。

挡板式透空防波堤的垂直挡板是主要的挡浪结构,通常被置于波能集中的水深范围内。

在外海波浪作用下,挡板式透空防波堤受到的外力主要是水平力和上托力。

透空式防波堤消浪效果越好,透浪系数越小,同时挡板受到的水平波浪力往往较大,可能会引起挡板的局部破坏甚至整个透空堤结构的破坏或失稳。

一般情况下,上托力能被结构自重抵消一部分,影响结构安全稳定的主要因素还是波浪引起的水平作用力。

桩基透空式防波堤功效评判

桩基透空式防波堤功效评判
b r e a k wa t e r s t r u c t u r e .
Ke y wo r d s : p i l e d p e r m e a b l e b r e a k w a t e r ; m o d e l e x p e i r m e n t ; r e l a t i v e d e p t h i n w a t e r ; e ic f i e n c y j u d g me n t

1 试 验数 据
1 . 1 试验波要素 试验的水深及波要素见表1 。
表 1 桩 基透 空堤 入 射 波 要 素
个综合消浪效果和结构受力评判系数的计算公
式 ,但这一公式是基于模型试验 ,仅在不 同的波
坦度 / 盯F进行 比较 ,其他因素引起的变化未展开
研 究 存在一定的局 限性 。本文以此 为出发点 ,
Ab s t r a c t :B a s e d o n t h e p r e s e n t s t u d y r e s u l t a b o u t p i l e d p e r me a b l e b r e a k w a t e r ’ S e f i c i e n c y j u d g me n t ,
由于 特殊 的结 构形式 ,桩基 透空 堤 的功效 主要体现在消浪效果上 ,由透浪系数量化表示 , 现行行业标 准 《 防波堤设计 与施工规范 》Ⅲ 给出 了桩基透空堤透浪系数 的计算公式 ,可对消浪效
果 进 行 评 定 。根 据 文 献 [ 2 】 的研 究 成 果 ,在 一 定 波 浪水 深 条 件 下 ,透 浪 系数 和结 构 受 力呈 反 比 ,即 结 构受 力 越 小 ,透 浪 系 数 越 大 。文 献 【 2 ] 也 给 出 了

规则波作用下桩基透空型防波堤的冲刷研究

规则波作用下桩基透空型防波堤的冲刷研究

规则波作用下桩基透空型防波堤的冲刷研究目录一、内容简述 (2)1. 研究背景与意义 (3)1.1 研究背景 (4)1.2 研究意义 (5)2. 研究现状及发展趋势 (5)2.1 桩基透空型防波堤研究现状 (7)2.2 规则波作用下冲刷研究现状 (9)2.3 发展趋势与挑战 (10)二、透空型防波堤概述 (12)1. 防波堤类型及特点 (13)1.1 常见防波堤类型 (13)1.2 透空型防波堤特点 (15)2. 桩基透空型防波堤结构形式及适用性 (16)2.2 适用性分析 (18)三、规则波作用下冲刷机理分析 (19)1. 规则波特性及影响因素 (21)1.1 规则波定义及特性 (22)1.2 影响因素分析 (23)2. 冲刷过程及影响因素分析 (24)2.1 冲刷过程简述 (25)2.2 影响冲刷的因素分析 (26)四、桩基透空型防波堤冲刷实验研究 (27)1. 实验目的与方案 (28)1.1 实验目的 (29)1.2 实验方案及流程 (29)2. 实验结果分析 (31)2.1 数据采集与处理 (32)五、规则波作用下桩基透空型防波堤冲刷数值模拟研究 (34)一、内容简述本文研究了规则波作用下桩基透空型防波堤的冲刷问题,针对该类型防波堤容易发生冲刷的特性,本研究结合理论分析、数值模拟和工程实例,深入探讨了规则波作用条件下,桩基透空型防波堤的局域冲刷机理、冲刷带形成特征及防冲加固措施。

研究主要内容包括:数值模拟:利用数值仿真软件,建立了规则波作用下桩基透空型防波堤的数值模型,模拟了不同波高、波长、桩间距和结构形式等参数对防波堤冲刷的影响,并分析了不同位置的流速、水压和海底沉积物运动特征,获得了冲刷规律及其形成机制。

理论分析:基于流体力学原理和土力学理论,分析了规则波作用下桩基透空防波堤的能量传递过程以及水流对防波堤的冲刷作用力。

通过理论推导和参数分析,阐明了不同因素对冲刷的影响规律。

工程实例:对某典型桩基透空型防波堤进行实测分析,验证了数值模拟和理论分析的可靠性,并结合实际工程经验,探讨了防冲加固措施的有效性和可行性。

透空式防波堤在渔船避风港中的综合研究

透空式防波堤在渔船避风港中的综合研究

透空式防波堤在渔船避风港中的综合研究◎ 陈悦 广州海建工程咨询有限公司摘 要:根据《关于加强滨海湿地保护严格管控围填海的通知》(国发[2018]24号)要求,围填海总量需要进行严格管控,除国家重大战略项目外,全面停止新增围填海项目审批,因此透风式防波堤将在今后成为港口工程中的常见结构型式。

透空式防波堤作为一种材料简单、结构美观实用的工程建筑,具备透流和消浪两种特性,因此不仅能够达成消浪功效,维持渔船避风港内部的海域平稳,还能有效保护海域水体环境,因此在渔船避风港中具有十分突出的工程建设价值。

本文对透空式防波堤在渔船避风港中的优势进行了详细论述,并且对其消浪理论和结构进行深入探索,而后结合渔船避风港的工程需求,对透空式防波堤的设计要点进行了阐述。

关键词:透空式防波堤;渔船避风港;性能;应用1.引言防波堤能够有效抵御海浪对堤内海域的侵袭,因此防波堤是渔船避风港建筑的重要组成部分,能够有效保障渔船的停泊和区域内的安全,进而促进渔区的经济发展。

传统防波堤的设计通常是以防波堤的自重来抵抗海浪冲击,并减少越波的出现概率,保障港口内部水域的稳定性。

但此种结构将会对当地水文情况形成一定影响,海域内较易出现淤积或冲刷现象,使得水域中泥沙、杂物堆积,影响水质,对水域生态环境形成不利影响。

因此,上世纪出现的透空式防波堤可以解决传统防波堤的上述缺陷。

该型防波堤结构采用上部挡水、下部透水的形式,既能够有效抵御海浪冲击,保障堤后水域稳定,同时其下部的透水结构能够促成内外水体交流,从而有效改善水质[1]。

透空式防波堤还可以在内侧形成泊位,方便停靠船。

同时对当地缺乏砂石料的渔港,具有施工快捷、材料节省的优势,因此兼具经济性和保护性。

2.透空式防波堤的消浪理论在不同结构设计的防波堤结构中,由于其结构组成的差异,因此体现在不同透空堤上的消浪机制有所差别。

在多层直立挡板结构的透空式防波堤当中,其消浪机理为通过直立挡板对海域中的冲击波浪进行抵挡,并且对波浪进行反射,同时挡板间的空隙能够使所传入的波浪在其内部形成涡旋,从而造成波能的进一步耗散,此外,挡板间流体的共振对于流体能量的消耗同样具有一定作用。

透空桩基式防波堤

透空桩基式防波堤

板距对消浪效果的影响
低水位时:周期为1.2s,1.5s时方案4,5效果好 周期为1.8s时,5种方案效果相当 高水位时:对三种波周期来说,方案5稍好与方案4
实验研究
多层直立开孔挡板透空式防波堤消浪性能试验研究 实验分析
波高对消波的影响
消浪系数随着波高的增大而增大
实验研究
多层直立开孔挡板透空式防波堤消浪性能试验研究 实验分析
相 对 波 压 强
消耗的能量较大,此
前后错位开孔
时削浪效果最好
不开孔
实验研究
桩基双挡板透空式防波堤水平压力实验 结果分析
结论:1.水平力与波浪要素,前后挡板相对如水深度结构形式都
有关,其中前挡浪板相对入水深度是影响相对点压强分布
的主要因素; 2.前后挡浪板开孔与否对其水平相对点压强也有很大影响。
实验研究
波长对桩基透空式防波堤透浪性的影响 实验介绍
目的:研究波长对透空式防波堤透浪性能的影响
实验研究
波长对桩基透空式防波堤透浪性的影响 实验介绍
实验研究
波长对桩基透空式防波堤透浪性的影响 数据分析
Wiegel公式
《防波堤设计 与规范》公式
实验结果有较高的可信度
实验研究
波长对桩基透空式防波堤透浪性的影响 数据分析
长周期波浪的透浪特性更强。 ——《桩基挡板透空式防波堤透浪特性研究》 有效波高一定的情况下,波长越小,在透空堤前反射越厉害 ,越容易形成立波,从而 造成静水面以上波压力增大,由于反射对波能的消耗,静水面以下各点压强则逐渐减小。 ——《桩基双挡板透空式防波堤水平压力实验与计算》
波长较短时,防波堤消浪效果较好,波长较长则反之 。
介绍
透空式防波堤介绍
透空式 防波堤 由不同结构形式的支墩和在支墩之间没入水中一定深度的挡浪 结构组成 ,利用挡浪结构挡住波能传播 ,达到减小港内波浪的目的。支墩采 用重力式 、桩式或管柱式结构。挡浪结构可采用箱式 、挡板式和带消能栅的 挡板式等形式。
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透空桩基式防波堤
1. 概述
透空桩基式防波堤是一种采用透空钢筒桩作为基础,配合U型钢板和混凝土构成的防波堤。

其优点在于结构简单、施工方便、造价低廉、防波效果好、环保等。

2. 构造
透空桩基式防波堤主要由透空钢筒桩、U型钢板和混凝土组成。

其中,透空钢
筒桩作为基础,起到支撑和抗波浪冲刷作用;U型钢板则安装在透空钢筒桩上,形成U型结构,增加抗冲刷能力;混凝土填充在U型钢板内部,使整个防波堤具有
更大的重量和稳定性。

3. 施工流程
透空桩基式防波堤的施工流程主要包括以下几个步骤:
1.剖出透空桩基础,清理基础表面。

2.设置透空钢筒桩,将其固定在地基中。

3.安装U型钢板,使其与透空钢筒桩紧密结合。

4.在U型钢板内部,倒入混凝土,加固结构。

5.拆除桩上临时支撑,完成防波堤的施工。

4. 技术指标
透空桩基式防波堤的技术指标主要包括以下几个方面:
1.典型高度:一般在
2.5~4.5m之间。

2.抗冲击波等级:可达到2.5级或以上。

3.抗风载等级:可达到12级以上。

4.抗水流速:可承受10m/s以上的水流速度。

5. 应用领域
透空桩基式防波堤可以广泛应用于港口码头、海岸工程等防波保护领域。

由于
该防波堤具有施工简单、造价低廉、防波效果好等优点,可以在大范围内得到应用。

此外,该防波堤还具有环保性,对海洋生态环境的影响较小。

6.
透空桩基式防波堤作为一种新兴的防波保护工程,具有诸多优点,逐渐被广泛应用。

在今后的海洋工程建设中,透空桩基式防波堤有望成为重要的建设方向。

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