作用于可渗可压缩海床上的墩柱底面上的波浪力

摘要

在坐于可渗可压缩海床上的大尺度墩柱的设计中,波浪引起的渗流浮托力是主要的环境因素之一。本文研究了圆柱墩所受到的由波浪引起的渗流压力。假定海床中的流体为可压缩的,其流动遵从达西定律,从土介质的平衡方程和流体的连续方程中消去土介质位移,最终的控制方程为以孔隙水压力为变量的泊松方程。在确定墩柱以外海床上的波压力分布时,忽略了海床渗流的影响,直接由MacCany和Fuehs的线性绕射理论得出。 文中将渗流压力场分为两个子域:一个位于圆柱墩之下,是一个圆柱域;其他部分为第二个子域。对两个子域内的渗流压力求得了解析解,据此,可以计算作用在墩柱底面上的浮托力和倾覆力矩。该解适用于有限厚度海床的一般情况。