半圆型防波堤波浪力分布及稳定性分析

摘要

半圆型防波堤是一种新型防护性建筑。由于半圆型堤的曲面为圆弧形,所以当有巨大的海浪作用时,其产生的越浪量使堤身受到的波浪力大小有效改变,且指向圆心,同时,地基应力小且分布均匀。半圆型构件堤身断面不仅造价低,外形美观,施工工序少,而且方便施工,非常适合条件恶劣的外海地区。这些优点促进了对半圆型防波堤水动力特性及波浪力计算方法的深入研究。
　　首先,为了研究半圆型防波堤上波浪力分布规律,基于波浪水槽物理模型试验,寻求适合于此类型防波堤的波浪力计算公式,对作用于堤身的波浪压力试验数据进行分析,得到作用在防波堤上的水平力、竖向力和堤底的浮托力分布特性;针对试验结果计算分析,提出了适用于半圆型防波堤波浪力计算公式的修正方法。其次,由于作用在防波堤身的波浪力之间、波浪力矩之间具有高相关性,因此采用考虑相关变量的可靠性分析方法,确定该半圆型结构物的可靠指标、失效概率,以及各荷载的分项系数的建议值。最后提出半圆型防波堤的抗滑移、抗倾覆破坏的设计表达式。

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第1章 绪论

1.1 课题的研究意义

1.2 国内外防波堤研究进展

1.2.1 防波堤发展现状

1.2.2 结构可靠度研究发展

第2章 可靠度理论

2.1 随机可靠度分析概述

2.2 结构设计中的变量

2.3 相关随机变量的可靠度分析方法

2.3.1 JC法

2.3.2 映射变换法

2.3.3 中心点法

第3章 半圆型防波堤波浪力的试验研究

3.1 试验设备及过程

3.1.1 试验布置情况

3.1.2 试验波浪数据

3.1.3 波浪力试验数据的处理

3.2 半圆型防波堤的波浪力计算方法

3.2.1 合田修正公式

3.2.2 潜堤公式

3.3 波浪力的理论与试验对比分析

3.4 半圆型防波堤波浪力的建议计算公式

3.5 小结

第4章 半圆型防波堤可靠度分析

4.1 防波堤重力计算

4.2 波浪力及力矩的均值和标准差

4.3 半圆型防波堤可靠度计算

4.3.1 抗滑移

4.3.2 抗倾覆

4.3.3 计算结果的分析

第5章 结语与展望

5.1 结语

5.2 展望

参考文献

致谢