專利名稱：：確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波堤胸墻規(guī)則波浪力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種采用扭王字塊體作為護(hù)面塊體的窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波浪力的確定方法，屬于確定胸墻波浪力的
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：扭王字塊護(hù)面的斜坡式防波提在海岸工程中應(yīng)用廣泛，提頂常設(shè)置胸墻以降低提頂高程而不降低抗御波浪爬高的標(biāo)準(zhǔn)，還可作為通往靠泊設(shè)施、導(dǎo)航設(shè)施或檢查及維修用的通道等。胸墻設(shè)計是否合理對防波提工程的安全與造價有著重要的影響，而胸墻穩(wěn)定設(shè)計首先就要確定波浪力，但目前已有的確定胸墻波浪力的方法不完善，而目前使用的對采用扭王字塊體護(hù)面的防波提胸墻規(guī)則波波浪力更是少有較系統(tǒng)的研究，其確定方法更不合理，僅僅通過一個固定的系數(shù)來反映各種不同類型塊體的影響，更多的是靠工程設(shè)計人員的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，該方法用于工程設(shè)計，計算結(jié)果和實(shí)際情況往往偏差很大，常導(dǎo)致胸墻設(shè)計不經(jīng)濟(jì)、不安全。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的則是針對上述現(xiàn)有方法的不足，提供一種操作性強(qiáng)、計算準(zhǔn)確的采用扭王字塊體作為護(hù)面塊體的確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波浪力的方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本發(fā)明確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波浪力的方法，所述所述規(guī)則波浪力包括水平力Fx、水平力波浪作用高度h、迎浪面波浪壓強(qiáng)分布曲線的分布函數(shù)Y(X)和浮托力Fy，所述規(guī)則波水平波浪力Fx的確定方法如下墻前水深為Cl1，波浪波高取1%大波H1%;波長為L，根據(jù)屯、1%大波波高H1%求得墻前相對水深d/Hm，墻前相對水深范圍-0.5彡屯/！^彡0.5，當(dāng)墻前相對水深Cl1AUX)時，根據(jù)Ic1=3.72(VH1Ja73確定系數(shù)k1;當(dāng)墻前相對水深(11/!11%<0時，根據(jù)1^=-2.33(-(I1/H1%)°_79確定系數(shù)1^；根據(jù)波長L、l%大波波高H1%求得波坦L/H1%，波坦范圍12(L/H1%^30，根據(jù)表1確定系數(shù)1^2；IVH1%1215~202530θΓ82LUL627651.82根據(jù)巧Ck1+k2)//&。確定規(guī)則波水平波浪力Fx，其中Y為水的重度。優(yōu)選地，所述水平力波浪作用高度h的確定方法如下根據(jù)墻前相對水深d/Hm按照k'！=1.53(d/Hm)確定系數(shù)k'根據(jù)表2確定系數(shù)k'2，介于下表中波坦之間的k'2值由線性插值求得；表2<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>按照h=(k'Ak'2)H1%確定胸墻上的規(guī)則波波浪作用高度h。優(yōu)選地，所述迎浪面波浪壓強(qiáng)分布曲線的分布函數(shù)Y(x)的確定方法如下迎浪面胸墻底端為零點(diǎn)，胸墻高度為X軸，波浪作用壓強(qiáng)為Y軸，胸墻前扭王字塊掩護(hù)高度為hc,當(dāng)-0.5彡d/HmS0時，系數(shù)m=0.4，當(dāng)d/H^=0.25時，系數(shù)m=0.16，當(dāng)d/H1%=0.5時，系數(shù)m=0.1，介于上述相對水深d/Hm之間的m值由線性插值確定；根據(jù)Pmax=Xh-K+085/2)確定最大波浪壓力強(qiáng)度Pmax；χ代表胸墻上某一點(diǎn)從墻底算/1-1.44Inw‘起的高度，當(dāng)0<χ彡h。時，根據(jù)Y(X)=0.7Pmax+0.3Pmaxx/hc確定Y(χ)，當(dāng)h。<χ彡h時，根據(jù)Y(x)=Pfflax(h-x)14431/(h-hc)14431"確定Y(χ)。優(yōu)選地，所述規(guī)則波浮托力Fy的確定方法如下胸墻底寬為B，當(dāng)墻前水深Cl1>0時，系數(shù)μ=0.4,當(dāng)墻前水深Cl1彡0時，系數(shù)μ=ο.65；根據(jù)Fy=0.35μPfflaxB確定規(guī)則波浮托力Fy，其中Fmax為最大波浪壓力強(qiáng)度。本發(fā)明的有益效果有1、本發(fā)明能夠準(zhǔn)確地確定采用扭王字塊體作為護(hù)面塊體的窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波波浪力，根據(jù)防波提斷面結(jié)構(gòu)具體尺寸、來波的特性等進(jìn)行波浪力確定。相對于現(xiàn)有的采用固定折減系數(shù)方法，具有計算準(zhǔn)確、更有可操作性等優(yōu)點(diǎn)。2、能更為合理的設(shè)計防波提胸墻，使得防波提設(shè)計更為安全而經(jīng)濟(jì)。3、是一種能夠廣泛確定各種確定采用扭王字塊體作為護(hù)面塊體的窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波波浪力的方法。圖1為本發(fā)明所針對的防波提斷面型式示意圖。圖2為胸墻上的壓強(qiáng)分布示意圖。圖3波浪力確定流程。圖4采用扭王字塊護(hù)面的斜坡式防波提。圖中標(biāo)號1為胸墻；2為扭王字塊護(hù)面；3為提心石；4為護(hù)底，5為大塊石墊層。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體工程實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明如圖1至圖3所示，本發(fā)明為采用扭王字塊體作為護(hù)面塊體的確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波浪力的方法，其中包括規(guī)則波水平力Fx、規(guī)則波水平力波浪作用高度h、規(guī)則波胸墻上的壓強(qiáng)分布和規(guī)則波浮托力Fy等的確定方法。本發(fā)明首先根據(jù)水位、波浪要素及初步確定的防波提斷面獲得提前相對水深d/H1%，波坦L/H1%。采用扭王字塊護(hù)面的斜坡式防波提，其具體結(jié)構(gòu)及尺寸見圖4。提前水深13.02m,胸墻前水深為Cl1=-0.08m,胸墻高5.4m,胸墻底寬B=6m,提頂肩寬b=6.5m,胸墻前扭王字塊掩護(hù)高度為h。=2.4m，試驗(yàn)波要素見表3。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>規(guī)則波水平波浪力Fx的確定根據(jù)墻前相對水深Cl1AU=-O.0126按照Ic1=-2.33(-d/H^^)79確定系數(shù)Ii1=-0.074；根據(jù)波坦L/H1%=13.5按照表1確定系數(shù)k2=0.965。根據(jù)Fx=γCk1+k2)i/i確定規(guī)則波水平波浪力Fx=367.lkN/m。根據(jù)墻前相對水深Cl1A^="O-0126按照k'！=1.53(d1/H1/,)確定系數(shù)k'！=-0.019；根據(jù)波坦L/H1%=13.5按照表2確定系數(shù)k'2=0.905。根據(jù)h=(k'!+k'2)H1%確定胸墻上的規(guī)則波波浪作用高度h=5.62m。胸墻上的壓強(qiáng)分布根據(jù)墻前相對水深Cl1Mm=-0.0126，系數(shù)m=0.4；根據(jù)胸墻前扭王字塊掩護(hù)高度h。=2.4m，按照<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>確定最大波浪壓力強(qiáng)度Pmax=107.2kPa。根據(jù)求得的Pmax確定迎浪面波浪壓強(qiáng)分布曲線的分布函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>規(guī)則波浮托力Fy的確定根據(jù)Cl1彡0求得系數(shù)μ=0.65；根據(jù)B=6m按照Fy=0.35μPmaxB確定規(guī)則波浮托力Fy=146.3kPa。權(quán)利要求一種確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波堤胸墻規(guī)則波浪力的方法，所述所述規(guī)則波浪力包括水平力Fx、水平力波浪作用高度h、迎浪面波浪壓強(qiáng)分布曲線的分布函數(shù)Y(x)和浮托力Fy，其特征在于所述規(guī)則波水平波浪力Fx的確定方法如下墻前水深為d1，波浪波高取1％大波H1％；波長為L，根據(jù)d1、1％大波波高H1％求得墻前相對水深d1/H1％，墻前相對水深范圍-0.5≤d1/H1％≤0.5，當(dāng)墻前相對水深d1/H1％≥0時，根據(jù)k1＝3.72(d1/H1％)0.73確定系數(shù)k1，當(dāng)墻前相對水深d1/H1％＜0時，根據(jù)k1＝-2.33(-d1/H1％)0.79確定系數(shù)k1；根據(jù)波長L、1％大波波高H1％求得波坦L/H1％，波坦范圍12≤L/H1％≤30，根據(jù)表1確定系數(shù)k2；表1L/H1％1215202530k20.821.111.62.651.82根據(jù)確定規(guī)則波水平波浪力Fx，其中γ為水的重度。FSA00000068436600011.tif2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波浪力的方法，其特征在于所述水平力波浪作用高度h的確定方法如下根據(jù)墻前相對水深d/Hm按照k'！=1.53(d/Hm)確定系數(shù)k'1；根據(jù)表2確定系數(shù)k'2，介于下表中波坦之間的k'2值由線性插值求得；表2______<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table>按照h=(k'i+k'2)H1%確定胸墻上的規(guī)則波波浪作用高度h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波浪力的方法，其特征在于所述迎浪面波浪壓強(qiáng)分布曲線的分布函數(shù)YOO的確定方法如下迎浪面胸墻底端為零點(diǎn)，胸墻高度為X軸，波浪作用壓強(qiáng)為Y軸，胸墻前扭王字塊掩護(hù)高度為h。，當(dāng)-0.5彡Cl1A^<0時，系數(shù)m=0.4,當(dāng)(I1/!^=0.25時，系數(shù)m=0.16，當(dāng)d/H^^=0.5時，系數(shù)m=0.1，介于上述相對水深Cl1Mm之間的m值由線性插值確定；根據(jù)^max=Λh~K+0S5h)確定最大波浪壓力強(qiáng)度Pmax；χ代表胸墻上某一點(diǎn)從墻底算/1-1.44Inm·c起的高度，當(dāng)0<χ彡h。時，根據(jù)Υ(χ)=0.7Pmax+0.3Pmaxx/hc確定Y(χ)，當(dāng)h。<χ彡h時，根據(jù)Y(x)=Pfflax(h-x)14431/(h-hc)14431"確定Y(χ)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波提胸墻規(guī)則波浪力的方法，其特征在于所述規(guī)則波浮托力Fy的確定方法如下胸墻底寬為B，當(dāng)墻前水深Cl1>0時，系數(shù)μ=0.4,當(dāng)墻前水深Cl1彡0時，系數(shù)μ=0.65；根據(jù)Fy=0.35μPfflaxB確定規(guī)則波浮托力Fy，其中Pmax為最大波浪壓力強(qiáng)度。全文摘要本發(fā)明公布了一種確定扭王字塊護(hù)面窄肩臺防波堤胸墻規(guī)則波浪力的方法，屬于窄肩臺防波堤胸墻規(guī)則波波浪力的確定方法，根據(jù)防波堤斷面尺寸、波浪要素及潮位等因素取得堤前相對水深d1/H1％、波坦L/H1％值確定波浪力，包括規(guī)則波水平力Fx、規(guī)則波水平力波浪作用高度h、規(guī)則波迎浪面波浪壓強(qiáng)分布曲線的分布函數(shù)Y(x)和規(guī)則波浮托力Fy確定的波浪力包括水平力Fx、水平力波浪作用高度h、胸墻上的壓強(qiáng)分布和浮托力Fy。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確、合理地確定采用扭王字塊體作為護(hù)面塊體的窄肩臺防波堤胸墻規(guī)則波波浪力，能使得進(jìn)行防波堤胸墻設(shè)計安全而經(jīng)濟(jì)，具有計算準(zhǔn)確、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種采用扭王字塊體作為護(hù)面塊體的窄肩臺防波堤胸墻規(guī)則波波浪力計算。文檔編號E02B3/06GK101812831SQ20101013395公開日2010年8月25日申請日期2010年3月26日優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日發(fā)明者嚴(yán)士常,盧堅,潘少華,鄭金海申請人:河海大學(xué)