4.Волновая нагрузка Нагрузки от волн на обтекаемые преграды и сквозные сооружения.
Нагрузки от волн на вертикальную обтекаемую преграду.
[2] Е.1 Максимальная сила воздействия волн , кН, на вертикальную обтекаемую преграду с поперечными размерами a ≤ 0,4λ и b ≤ 0,4λ при глубине d > dcr определяется из ряда значений, получаемых при различных удалениях æ = x/λ вершины волны от преграды, 1 ряд æ = x/λ = 0; 2 ряд æ = x/λ = 0,23, по формуле:
=
где и – соответственно инерционный и скоростной компоненты силы воздействия волн, кН:
= 0,25∙1030∙9,81∙3,14∙1,022∙7,5∙1∙0,963∙1 =59602,4 H= 59,6 кН;
0,083∙9,81∙1030∙1,02∙7,52 ∙12∙1,3∙0,6 =37682,7= 37,68 кН;
=0 (0,98), =1 (0,004); =1; – коэффициенты сочетания инерционного и скоростного компонентов максимальной силы от воздействия волн, принимаемые соответственно по графикам 1 и 2 рисунка Е.1;
h = 7,5 и λ = 89 – высота и длина расчетной волны;
a = 1,22 – размер преграды по лучу волны, м;
b = 1,22 – размер преграды по фронту волны, м
d=46 – глубина моря, м
p=1030 кг/м^3
g=9,81 м/с^2
= 1 и = 0,6 – инерционный и скоростной коэффициенты формы преграды с поперечным сечением в виде круга, эллипса и прямоугольника, принимаемые по графикам рисунка Е.3.
αi = 0,963 и αv = 1,3– инерционный и скоростной коэффициенты глубины, принимаемые соответственно по графикам а и б рисунка Е.2;
1 ряд: = 59,6 ∙0,98 + 37,68 ∙0,04 = 59,92 кН;
2 ряд: = 59,6 ∙ 0 + 37,68 = 37,68 кН;
[2] Е2. Линейную нагрузку от волн q, кН/м, на вертикальную обтекаемую преграду на глубине z, при максимальной силе от воздействия волн (рис.8, а) следует определять по формуле:
где и - инерционный и скоростной компоненты максимальной линейной нагрузки от волн, кН/м, определяемые по формулам:
и δxv – коэффициенты сочетания инерционного и скоростного компонентов нагрузки от волн, принимаемые соответственно по графикам 1 и 2 рисунка Е.4 при значении æ согласно Е.1;
и – коэффициенты компонентов волновой нагрузки, принимаемые по графикам а и б рисунка Е.5 при значениях относительной глубины
|
|
|
|
|
|
|
| 0
| 1
| 0,95
| 0,38
| 5,94
| 11,68
| 11,68
| 5,87
| 1
| 0,98
| 0,80
| 0,25
| 5,00
| 7,68
| 7,68
| 4,93
| 11
| 0,76
| 0,60
| 0,14
| 3,75
| 4,30
| 4,30
| 3,69
| 21
| 0,54
| 0,40
| 0,10
| 2,50
| 3,07
| 3,07
| 2,46
| 31
| 0,3
| 0,32
| 0,05
| 2,00
| 1,54
| 1,54
| 1,97
| 41
| 0,1
| 0,29
| 0,04
| 1,81
| 1,23
| 1,23
| 1,78
| 46
| 0
| 0,27
| 0,03
| 1,69
| 0,92
| 0,92
| 1,66
|
Нагрузки от волн на горизонтальную обтекаемую преграду.
[2] Е.11 Максимальное значение равнодействующей нагрузки от волн Pmax, кН/м, на горизонтальную обтекаемую преграду (рисунок 8,б) с поперечными размерами a ≤ 0,1λ, ми b ≤ 0,1λ, м, при zc ≤ b, но (zc–b/2) > h/2 и при (d–zc) ≥ b должно определяться по формуле:
для двух случаев:
с максимальной горизонтальной составляющей нагрузки Px,max, кН/м, при соответствующем значении вертикальной составляющей нагрузки , кН/м; с максимальной вертикальной составляющей нагрузки Pz,max, кН/м, при соответствующем значении горизонтальной составляющей линейной , кН/м. Расстояние x, м, от вершины волны до центра преграды при действии максимальных нагрузок Px,max и Pz,max должны определяться по относительной величине æ=x/λ, принимаемой согласно рисункам Е.4 и Е.11;
[2] Е.12 Максимальное значение горизонтальной составляющей нагрузки от волн Px,max, кН/м, на горизонтальную обтекаемую преграду определяется из ряда величин, получаемых при различных значениях æ, по формуле:
где и – инерционный и скоростной компоненты горизонтальной составляющей нагрузки от волн, кН/м, определяемые по формулам:
и – коэффициенты сочетания инерционного и скоростного компонентов нагрузки от волн, принимаемые соответственно по графикам 1 и 2 рисунка Е.4 при значении æ согласно Е.1;
и – то же, что и в Е.2;
и – инерционный и скоростной коэффициенты формы преграды с поперечным сечением в виде круга, эллипса и прямоугольника, принимаемые по графикам рисунка Е.3 при значениях a/b – для горизонтальной и b/a – для вертикальной составляющих нагрузки.
|
|
|
|
|
|
|
| 0
| 1
| 0,95
| 0,38
| 1,89
| 3,72
| 3,72
| 1,87
| 1
| 0,98
| 0,80
| 0,25
| 1,59
| 2,45
| 2,45
| 1,57
| 11
| 0,76
| 0,60
| 0,14
| 1,19
| 1,37
| 1,37
| 1,17
| 21
| 0,54
| 0,40
| 0,10
| 0,80
| 0,98
| 0,98
| 0,79
| 31
| 0,3
| 0,32
| 0,05
| 0,64
| 0,49
| 0,49
| 0,51
| 41
| 0,1
| 0,29
| 0,04
| 0,57
| 0,39
| 0,39
| 0,46
| 46
| 0
| 0,27
| 0,03
| 0,54
| 0,29
| 0,29
| 0,43
|
[2] Е.13 Максимальное значение вертикальной составляющей нагрузки от волн на горизонтальную обтекаемую преграду , кН/м, следует определять из ряда величин, получаем при разных значениях æ по формуле:
где и – инерционный и скоростной компоненты вертикальной составляющей нагрузки от волн, кН/м, определяемые по формулам:
и – инерционный и скоростной коэффициенты сочетания, принимаемые по графикам 1 и 2 рисунка Е.11.
1 ряд: = 1; = 0;
2 ряд: = 0,25; = -0,9;
и – коэффициенты компонентов волновой нагрузки, принимаемые соответственно по графикам в и г рисунка Е.5 при значениях относительной ординаты
|
|
|
|
|
|
|
| 0
| 1
| 1
| 0,29
| 6,25
| 2,84
| 6,25
| -0,99
| 1
| 0,98
| 0,80
| 0,20
| 5,00
| 1,96
| 5,00
| -0,51
| 11
| 0,76
| 0,55
| 0,12
| 3,44
| 1,17
| 3,44
| -0,19
| 21
| 0,54
| 0,39
| 0,06
| 2,44
| 0,59
| 2,44
| 0,079
| 31
| 0,3
| 0,15
| 0,02
| 0,94
| 0,20
| 0,94
| 0,06
| 41
| 0,1
| 0,08
| 0,01
| 0,50
| 0,1
| 0,50
| 0,04
| 46
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
|
|