浮式防波堤耦合水動力分析.pdf

1、浮式防波堤是一種海岸防護(hù)工程結(jié)構(gòu)物。與傳統(tǒng)固定式防波堤相比它具有建造方便、造價(jià)低廉、易于移動等優(yōu)點(diǎn)，最重要的是它對環(huán)境的影響較小，不會影響海水交換或?qū)ぷ骱Ｓ虻暮Ｑ蟓h(huán)境造成污染。而且，對于短周期波浪，浮式防波堤的消波效果較好，所以在某些情況下可以取代傳統(tǒng)固定式防波堤。為了保證浮式海洋結(jié)構(gòu)物在南海瞬息萬變海洋環(huán)境中能夠安全平穩(wěn)的進(jìn)行生產(chǎn)和作業(yè)，并滿足環(huán)境保護(hù)的要求，浮式防波堤的應(yīng)用是很好的選擇且具有非常重要的實(shí)際意義。
　　本文基于

2、工信部課題“浮式防波堤單元構(gòu)型優(yōu)選模型試驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選出浮式防波堤的最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式-帶防浪網(wǎng)和防浪球的圓筒形浮式防波堤，并對其進(jìn)行優(yōu)化得到本文浮式防波堤整體系統(tǒng)水池試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膯卧K。在此基礎(chǔ)上，研究了浮式防波堤整體系統(tǒng)的水動力性能與消波效果。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1.對帶防浪網(wǎng)和防浪球的圓筒形浮式防波堤進(jìn)行優(yōu)化，給出優(yōu)化后浮式防波堤的詳細(xì)參數(shù)，并為防波堤整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)了系泊系統(tǒng)。應(yīng)用水動力軟件ANSYS-AQWA建立整體

3、的數(shù)值模型，在時(shí)域內(nèi)計(jì)算南海三種海況下浮式防波堤的運(yùn)動響應(yīng)和系泊纜張力，與規(guī)范進(jìn)行對比，驗(yàn)證可行性。
　　2.由于數(shù)值模模擬時(shí)未考慮浮式防波堤整體系統(tǒng)含有的大量柔性結(jié)構(gòu)，且無法計(jì)算防波堤的透射系數(shù)，因此對其進(jìn)行三維水池實(shí)驗(yàn)。根據(jù)相似性理論，確定模型及系泊系統(tǒng)的參數(shù)，并根據(jù)南海環(huán)境參數(shù)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案。
　　3.通過數(shù)據(jù)分析，研究不同波浪波高、波浪周期、波浪斜度以及防波堤堤后距離對浮式防波堤整體系統(tǒng)的透射系數(shù)、反射系數(shù)和耗散系數(shù)的

4、影響。
　　4.通過數(shù)據(jù)分析，研究不同波浪波高、波浪周期和波浪斜度對浮式防波堤運(yùn)動響應(yīng)的影響。
　　5.通過數(shù)據(jù)分析，研究不同波浪波高、波浪周期和波浪斜度對浮式防波堤系泊系統(tǒng)受力的影響。
　　結(jié)果表明，浮式防波堤的消波效果受波浪周期的影響非常大，但波浪波高對消波效果的影響較小，波浪的斜度對消波效果的影響也很小。浮式防波堤堤后距離與消波效果成負(fù)相關(guān)。波浪波高和周期對浮式防波堤的運(yùn)動響應(yīng)影響都很大。波浪斜度對系泊系統(tǒng)受力有