作用在桩柱上的最大波浪荷载的波浪周期_赵耀南

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1、第卷第期海洋学报,No.3,年月人SePte坦ber2081作用在桩柱上的最大波浪荷载的波浪周期赵耀南(天津大学)一、引言,,海洋工程构筑物的设计和施工中常依据构筑物的不同类型选取某一累积概率的特,用.,征波浪作为设计波浪以计算构筑物的波浪荷载对于墩柱式构筑物我国采用的设计1%,;波浪是累积概率为的波高H%和平均周期T而欧美和日本等国一般采用最大波高二:二.::.等于两倍的有效波高(H=2OH)和有效波周期T作为设计波浪,波浪对于墩柱式海洋构筑物荷载随着波浪周期的不同而有着极为显著的变化(图2及.,.3)按上述条件推求的设计波浪并不一定对构筑物产生最大的波浪荷载那些

2、波高,,较小波周期比平均周期(或有效波周期)较大或较小的波浪可能对构筑物产生更大的.因此,,已引起了各国海洋工程设计人员的重视.波浪效应如何选取设计波浪的周期近、、、,年来美日挪等国在有关设计建造和检验规范中都规定必须在相应于设计波高的破碎时的周期至最大周期为20秒的范围内进行校验,以保证定出最大的波浪荷载.显然,在相当,大的周期范围内进行波力的校验的工作是很烦杂的尤其是当采用高阶.,,能否无需经过大有限振幅波理论计算时更是如此对一定的海域对一定类型的构筑物,量校验而判定出其最大波浪荷载的周期何在?对一定的设计波高波浪周期在其可能范围,,、内的选取是否应加以限制以及

3、怎样限制等问题的分析研究对海洋构筑物的快速合理的设计和施工都是十分必要的.,,本文对桩柱上波浪荷载随波浪周期的变化规律波力发生极值的条件以及如何建立合理的设计波高和波周期的组合等方面进行了初步的探讨.采用谱,.,分析法计算波力可以避开周期的选取问题但是谱法给出的乃是在一定累,它积概率下的波力的统计特征值不能反应出在某一特定的波高和周期下所产生的波浪效应.而这对于那些在一次最大波力作用下即可能造成破坏的构筑物而言则是十分重要的.,、本文在算例中将用按谱法计算的结果和按最不利的波高周期组合等方法计算的结果加以比较.本文16.980年月30日收到海洋学报3卷二、波力极值的

4、波浪周期(一)极值发生;的舞件·,设一直径为、柱体;直定子水份场菠浪叭按理论作用在整个柱碗窗翩瘫,:体的波力F可表示为下述无量纲的形式二D000。o,+,90功功8}8}功10(1)F,二;式中功夕D“无量纲总波力专H!。4。=。H,,;功C一K无量纲最大曳力:二C二K:,,功无量纲最大惯性力Z之1+s之:K五ZKK;=8,五ZKds之:hK:Kc五Kd’其中毛和九为最大曳力和最大惯性力所对应的波面高度.,1=,。:=,,:,::令微小振幅时取,,d粤(j今o:。nl=儿=1,有限振幅修正时取之,=d+叮m:二,之2二d十刀ma二一~H石山_H”`二”“+5一-.0

5、万.._._,_.,_、___._二_~一_/H_”’及”犷值“,,旧一龙钓犷了尸按相厘的有限振幅波理论近似地推算出波面在静水面以上的最大高度后定出.,、,、,、、,_人/H~/H、~/d__一..-`一学以丫D尸叭了夕刀爹勤、为艾鸟从式(1’按极值杀件叫得波浪在各相工/,;角时波力极值发生的波长(周期)的条件如下..:沪`ù3期赵耀南作用在桩柱上的最大波浪荷载的波浪周期、`一产悦一月之2.!一é亡`勺98二9一、尹扣ù、夕声..二”,,00单纯曳力作用时要求波力为极大值的条件ZK+一d1sn,h(ZKd)thZKd=1+eh(2”,Kd)___,、、,_,

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