波浪与明基床上开孔沉箱的相互作用研究

摘要

随着港口和海岸工程的发展，开孔沉箱结构得到了广泛的关注和应用。开孔沉箱结构具有能够降低结构物前的波浪反射、减小结构物所受的波浪力、降低工程造价等优点。
　　国内外许多学者对波浪与开孔沉箱的相互作用进行了大量的研究，但是，已有的研究中，大多数学者假定开孔沉箱放置在刚性水平基床上，未考虑复杂地形或明基床的影响。而在重力式码头或防波堤实际工程中，沉箱结构经常会建在复杂的地形或明基床上，因此开展波浪与复杂地形以及明基床上开孔沉箱结构的相互作用研究具有重要的意义。本文主要在下面两个方面进行了深入研究：
　　建立了波浪（包括规则波和不规则波）与台阶地形上开孔沉箱相互作用的数学模型，并与其他学者已有的理论解、实验结果进行了对比验证。随后通过本文提出的数学模型方法分析讨论了台阶地形上开孔沉箱结构反射系数的主要影响因素和变化规律。
　　通过物理模型实验分析了波浪与明基床上开孔沉箱作用的反射问题，通过单因次分析和多元回归的方法，给出了反射系数的简化计算公式，并对影响反射系数的主要影响因素进行了讨论。另外还与其他已有的学者的研究进行了对比讨论，证明本文提出的简化计算公式可以同时计算明基床和暗基床条件下开孔沉箱的反射问题。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究工作背景和意义

1.2 国内外研究概况

1.3 本文的主要工作

2 基本理论

2.1 理想流体的控制方程

2.2 波动问题的边界条件

2.3 微幅波的基本理论

2.4 波浪与孔隙结构物相互作用的基本理论

2.5 波浪对透空薄壁作用的边界匹配条件

3 波浪与台阶地形上开孔沉箱的相互作用

3.1 规则波条件下的理论解

3.2 不规则波条件下的计算

3.3 数学模型的验证

3.4 数值结果分析与讨论

3.5 本章小结

4 物理模型实验概况

4.1 实验条件

4.2 实验方法与数据采集

5 波浪与明基床上开孔沉箱相互作用的实验研究

5.1 主要影响因素

5.2 单因次分析

5.3 简化计算公式

5.4 对比与讨论

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢