Конспект лекций Портовые сооружения. Конспект лекций по дисциплине портовые сооружения Москва 2009
 Скачать 7.1 Mb.
|
50 разбитых, прибойных) волн и условно–эквивалентных статических (разбитых, прибойных) волн напряжения в основании будут одинаковы. Воздействие стоячих волн на сооружения вертикального профиля Впервые задачу о воздействии стоячих волн на оградительное сооружение решил французский инженер Сенфлу. Затем его соотечественник Миш получил более точное решение. Приблизительно в тоже время эта задача была решена в России А.И.Кузнецовым. Для определения давления стоячих волн на оградительное сооружение он исходил (также как и Сенфлу) из общих уравнений гидродинамики идеальной жидкости, но использовал экспериментальные данные, получённые на модели в волновом лотке. В отличие от других методов ход решения А.И.Кузнецова позволяет наглядно показать физическую природу волнового давления и проанализировать причины сложного характера изменения гидродинамического давления стоячих волн во времени. В результате А.И.Кузнецов получил следующее выражение для определения гидродинамического давления в любой точке жидкости при воздействии стоячих волн на вертикальную стенку ) ( 2 ) , ( t dz z dz z gdz Р z z z t z где φ(t) – произвольная функция интегрирования. В выражении для гидродинамического давления первый член отражает влияние силы тяжести (1); второй член – влияние касательной составляющей силы инерции (2); третий – влияние нормальной составляющей сил инерции (3) (пропорционально квадрату скорости. Характер изменения составляющих от силы тяжести (1) и сил инерции (2) и (3), а также полного избыточного давления P z за период волны показан на рис, где (1) – меняется с частотой волны синхронно с колебаниями уровня воды у стены (2) – меняется с частотой волны, нов противоположной фазе относительно (1); (3) – меняется с двойной частотой относительно, оставаясь всё время положительным. Кривая изменения полного избыточного давления Сумма этих членов даёт кривую изменения избыточного давления P z с двумя максимумами. Максимумы смещены повремени относительно момента подхода вершины волны к сооружению, что объясняется влияние сил инерции. Если Сенфлу решил задачу в I – ом приближении, то А.И.Кузнецов учёл члены второго порядка приближения и получил решение во II – ом приближении. Но наилучшее совпадение с опытными эксперементальными данными даёт решение Н.Н.Загрядской и ГТ.Черможской в третьем приближении /29, 30/. Однако полученные расчётные формулы очень громоздки и непригодны для практической инженерной деятельности. В связи с этим 51 Н.Н.Загрядская разработала серию номограмм, по которым можно сразу определить равнодействующую волнового давления в зависимости от параметров волн. Этот метод включён в действующий СНиП /7/. Нагрузки от стоячих волн на сооружения вертикального профиля и их элементы следует определять в соответствии с рекомендациями СНиП 2.06.04.82 * /7/. Допускается расчёт нагрузок от стоячих волн производить в соответствии с рекомендациями указаний Р 31.3.07 – 01 /12/. Нагрузки от стоячих волн на сооружения вертикального профиля Расчёт нагрузок на сооружения вертикального профиля от воздействия стоячих волн со стороны открытой акватории (рис. 4.4) должен производиться при глубине до дна d b >1,5h и глубине над бермой d br ≥1,25h; при этом h – высота бегущей волны, м. При расчётах сооружений на воздействие стоячих волн вместо глубины до дна d b , м, необходимо использовать условную расчётную глубину d, м, определяемую по формуле где d f – глубина над подошвой сооружениям. Коэффициент k br принимается по графикам рис. 4.5 с учётом средней длины волны , ми значений глубин d b и Максимальное возвышение гребня стоячей волны η c , м, у вертикальной стены следует определять по графикам рис. 4.6, используя значение Минимальное значение уровня при ложбине стоячей волны у вертикальной стены η t , м, необходимо определять по формуле c t h 2 При определении нагрузок и воздействий значения безразмерных коэффициентов t f c f t x c x t x c x M M P P , , , , , , , , , , , , в формулах 4.4 – 4.9 необходимо определять при использовании графиков рис. 4.7 - 4.12. Формулы для расчёта безразмерных коэффициентов приведены в Приложении 4 РД 31.3.07 – 01 /12/. Максимальное значение волной нагрузки на 1 погонный метр длины вертикальной стенки при подходе гребня стоячей волны Р х,с кН/м следует определять по формуле где ρ – плотность воды, т/м 3 ; g – ускорение свободного падениям с2bПримечание Ф. В нпргшощлд ж |