一种带有多列栅栏式挡浪插板的浮式防波堤及其设计方法与流程

文档序号:12101476阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种带有多列栅栏式挡浪插板的浮式防波堤,其特征在于由多个防波堤结构单元构成,防波堤结构单元之间通过挂钩连接;所述的防波堤结构单元由挡浪墙、矩形浮箱、挡浪板、锚索、沉块构成;矩形浮箱通过锚索连接至沉块,矩形浮箱上预留有设置挡浪板的T形安装孔隙,所述挡浪板通过上部T形结构悬挂安装至矩形浮箱的T形安装孔隙,多列插入式挡浪板;所述挡浪墙为弧形挡浪墙,布置于矩形浮箱迎浪侧,与浮箱整体结构衔接。

2.根据权利要求1所述的浮式防波堤,其特征在于所述的挡浪板为栅栏式挡浪板,一个防波堤结构单元上的挡浪板列数N满足N≥2;挡浪板竖向长度为M=(1.0~1.15)·H,其中H为设计波高;挡浪板开孔型式为横向开孔,开孔率P=5%~30%。

3.根据权利要求2所述的浮式防波堤,其特征在于所述的挡浪板之间设置有支撑梁使挡浪板相互连接;所述支撑梁间隔布置,支撑梁布置于挡浪板中间不开孔位置处,起到连接挡浪板,增强结构整体刚度及稳定性的作用。

4.根据权利要求1所述的浮式防波堤,其特征在于所述的挂钩均匀布置于单个浮式防波堤单元矩形浮箱两侧,相互咬合衔接。

5.根据权利要求1所述的浮式防波堤,其特征在于所述的矩形浮箱为间断性中空矩形浮箱,为预制钢筋混凝土结构;浮箱高度d取d=(0.8~1.2)m,浮箱宽度w取w=(8~16)m。

6.根据权利要求1所述的浮式防波堤,其特征在于所述的挡浪墙距矩形浮箱迎浪侧边缘距离D应满足0.5·H≤D≤H,挡浪墙高度自浮箱顶起高度S≥0.5·H,H为设计波高。

7.根据权利要求1所述的浮式防波堤,其特征在于所述矩形浮箱通过锚索锚系至海底的沉块中,采用平行型松弛式锚泊方式完成矩形浮箱的锚泊,每个矩形浮箱采用T对锚索锚泊,T=1~3。

8.一种权利要求1所述带有多列栅栏式挡浪插板的浮式防波堤的消浪方法,其特征在于如下:

a.波浪从外海侧入射作用至防波堤,在矩形浮箱-挡浪板-挡浪墙构成的整体迎浪结构作用下发生波浪发射,利用堤身反射消能;

b.波浪作用至多列挡浪板时,部分波列经挡浪板开孔透射,通过水体碰撞、掺混、摩擦、绕流,紊动消能;

c.多列挡浪板形成束水效果,挡浪板之间水体增加防波堤的附加质量,防波堤整体惯性增加,防波堤与水体整体构成等效性扩大化防波堤,波浪作用下矩形浮箱-挡浪板整体多自由度运动响应均减少,防波堤整体阻尼效果显著,锚泊结构受力显著降低,防波堤整体稳定性提升。

9.一种如权利要求1所述带有多列栅栏式挡浪插板的浮式防波堤的设计方法,包含有以下步骤:

步骤一:分析波况

根据波浪情况和使用要求确定采用的设计标准,确定设计波高采用重现期为50年或25年,波高累积频率为z%的波高,继而确定设计波高值H;

步骤二:矩形浮箱主体尺寸设计:

结合波浪条件设计浮箱尺寸细节,高度d取d=(0.8~1.2)m,浮箱宽度w取w=(8~16)m;其中,浮箱尺寸与波浪浪高值可简化为正比例线性关系处理,取f(x)=k·x+b,k、b为设计参数;

步骤三:挡浪墙设计:

挡浪墙距矩形浮箱迎浪侧边缘距离D应满足0.5·H≤D≤H,挡浪墙高度自浮箱顶起高度S≥0.5·H,H为设计波高,挡浪墙断面以规范设计;

步骤四:挡浪板设计:

挡浪板设计分为挡浪板结构设计和挡浪板列数设计,挡浪板列数根据波况分析和矩形浮箱尺寸设计综合考虑后确定。挡浪板结构设计如下:设计挡浪板竖向长度为M=(1.0~1.15)·H,其中H为设计波高;设计挡浪板开孔型式为横向开孔,取P=5%~30%,其中M和P的设计值取用均简化为与波浪浪高值呈函数关系处理,通过物理模型实验确定拟合其函数关系;当挡浪板列数较多时,在挡浪板之间设置支撑梁,支撑梁间隔距离取A=(4~5)m;

步骤五:锚泊系统设计:

锚泊系统设计按照稳定性原则,每个矩形浮箱采用T对锚索进行锚泊,确定沉块的质量以及锚链的尺寸和数量,T=1~3。

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