本发明创造属于试验室消波技术领域，尤其是涉及一种弧形岸式双层消波结构。
背景技术：
风浪流水池的核心技术之一是海洋波浪模拟技术，其波浪模拟的性能和质量是保证水池整体能力与水平的关键问题之一。造波设备和消波技术是波浪模拟技术的两个重要方面，造波设备用来生成波浪以模拟自然环境下的波浪，但水池直立的内壁会使波浪产生反射，反射波在造波设备和内壁之间往复运动，形成二次和多次反射波，反射波与试验设定的波浪相互叠加，产生干扰形成非常复杂的波系，而该反射波在自然界是不存在的，因此消除反射波十分重要。
根据波浪理论，水体的波动发生在水体上层，而在上层水体厚度为2-3 倍波高的范围内，集中了总波能约90％-98％的能量。因此，对于其范围以外水质点的波能可忽略不计。空式消波结构的设计原理正是运用了波能主要集中在水体上层这一理论，国内外关于透空式消波结构消除试验室波浪水池反射方面的研究主要针对竖向孔隙薄板、带孔水平刚性板以及水平板与竖直板相结合等结构形式。相关研究成果表明：竖向孔隙结构使水质点产生垂向紊动而消耗一部分波能，影响深水波浪的传播前进；水平孔隙结构能破坏水质点的竖向运动轨迹，使波浪发生浅水效应，波浪通过孔隙结构时发生破碎，达到衰减波能的作用。
从国内外各主要水池的整体描述及海岸消波装置的介绍情况来看，现有水池消波系统的主体结构可以概括为以下几种：
(1)模拟实际海滩的消波滩，也就是在水池需要消波的地方设置一斜坡，让波浪能量在爬坡过程中消耗以达到消波的效果。其缺点是消波能力有限，波浪反射率较高；
(2)对前述方案加以改进，斜面改成抛物面，面上加铺特殊材料增加粗糙度，这种方案消波滩的长度要求仍然较高，影响水池整体利用率或造价，消波能力也受波高影响较大；
(3)抛物面消波滩上加阻尼条，尽管消波能力有很大提高，但需要较大长度及消波能力受波高、波浪周期影响较大的问题没有根本解决；
(4)单纯用斜面阻尼条或者穿空抛物面板等特殊形式，在某些情况下有作用，但其整体效果并不理想，并且存在某些限制条件；
(5)用网格阻挡波浪，以消耗其能量来达到消波，这主要应用于实际海岸减弱波浪对海岸的破坏力。其应用于水池中时，波浪反射率仍较高，达不到高效的消波效果。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种结构设计合理、消波效果好、强度高、工程造价低廉、制造维护方便的弧形岸式双层消波结构，以解决上述问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种弧形岸式双层消波结构，包括底座、设置于所述底座上的多个支撑柱及设置于所述支撑柱顶部的支撑框架；所述支撑框架为由迎波端向与迎波端相对的一端逐渐升高的弧形结构；所述支撑框架的上表面及下表面沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有多个消波条。
进一步的，所述支撑框架的整个上表面沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有所述消波条，所述支撑框架的下表面中部位置沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有所述消波条。
进一步的，所述支撑框架下表面的消波条分布于试验水池水面线上下一倍最大试验波高范围内。
进一步的，所述支撑框架上表面的消波条布置孔隙率为30％-40％，下表面的消波条布置孔隙率为30％-20％。
进一步的，所述支撑框架上表面的消波条布置孔隙率为30％，下表面的消波条布置孔隙率为20％。
进一步的，所述底座为固定在港工试验室港池上的预制底板，所述支撑柱为横截面为正方形的钢筋砼方柱，所述消波条为预制空心方钢条；所述支撑柱的顶部设置有横截面为正方形的砼承重墩台，所述支撑框架为钢结构弧形框架，所述支撑框架固定在所述砼承重墩台上。
进一步的，波浪流动方向为所述支撑框架的长度方向，所述支撑框架的长宽比为3:1。
进一步的，所述消波条的长度与所述支撑框架的宽度相等，所述消波条的方形截面的边长为20mm。
进一步的，所述弧形岸式双层消波结构的高度为1000mm；所述支撑框架的长度为3000mm，宽度为1000mm，厚度为100mm。
相对于现有技术，本发明创造所述的弧形岸式双层消波结构具有以下优势：
(1)本发明创造所述的弧形岸式双层消波结构在支撑框架的上表面及下表面沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有多个消波条，形成两层消波结构，每一个波在传播过程中，需要通过该结构的次数由常规单层结构的两次增加为四次，有效地消除入射波浪及池壁反射波浪的能量，消浪效果明显；
(2)本发明创造所述的支撑框架的下表面的消波条布置在水面线上下一倍波高范围内，是在考虑波浪波峰向上冲击爬高及波谷回吸的影响情况下而设计的，在具有良好消波效果的前提下，减少消波条的使用量，降低生产成本、降低加载重量，确保结构的稳定性；
(3)本发明创造所述的弧形岸式双层消波结构的支撑框架采用钢结构弧形框架，消波条采用预制空心方钢条，使整个牢固耐用的同时进一步减轻流入承载重量；
(4)本发明创造所述的弧形岸式双层消波结构的消波条按照合理的孔隙率进行等间隙均匀排布，可达到良好的消波效果；同时本结构还具有混凝土用量少，强度高，制造维护方便的优点。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造所述弧形岸式双层消波结构的侧视图；
图2为本发明创造所述弧形岸式双层消波结构的结构示意图；
图3为实施例2及实施例3所述弧形岸式双层消波结构进行消波效果试验的数据结果对比图；
图4为实施例1及实施例3所述弧形岸式双层消波结构进行消波效果试验的数据结果对比图。
附图标记说明：
1-底座；2-支撑柱；3-支撑框架；4-消波条；5-砼承重墩台。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
实施例1
本发明创造所述的弧形岸式双层消波结构的高度由港工试验室港池深度确定，本实施例中按照常规试验港池深度考虑，本弧形岸式双层消波结构的高度为1000mm。
如图1和2所示，一种弧形岸式双层消波结构，包括作为底座1的固定在港工试验室港池上的预制底板，预制底板为长方形结构，波浪流动方向为底座1的长度方向，为描述方便此实施例中将此方向描述为左右方向(其中左端为迎波端)，相对的，宽度方向为前后方向；
底座1的上表面的两个长边内侧分别固定有一排沿左右方向设置的支撑柱2；每排支撑柱2有三个，由左到右的高度依次为300mm，500mm，700mm；支撑柱2为钢筋砼方柱，其横截面为边长为150mm的正方形；支撑柱2的顶部设置有砼承重墩台5，砼承重墩台5的横截面为边长为200mm的正方形，砼承重墩台5的高度为200mm；
砼承重墩台5上设置有支撑框架3，支撑框架3呈由左端向右端逐渐升高的弧形结构；支撑框架3为钢结构弧形框架，支撑框架3与砼承重墩台4 上预埋的钢筋焊接在一起，砼承重墩台4的顶部弧度与支撑框架3的弧度一致；支撑框架3的长宽比为3:1，支撑框架3的长度为3000mm，宽度为1000mm，厚度为100mm；
支撑框架3的上下表面沿波浪流动方向等间隙均匀铺设有消波条4，消波条4的长度与支撑框架3的宽度相等；每个消波条4均为预制空心方钢条，其方形截面的边长为20mm；
支撑框架3的整个上表面均设置有消波条4；支撑框架3的下表面的消波条4分布于试验水池水面线(本实施例中水面线高度设为500mm)上下一倍最大试验波高(本实施例中最大试验波高设为150mm)范围内，即支撑框架3下表面的消波条4布置范围为本消波结构高度的350mm到650mm范围内；
支撑框架3上表面的消波条4布置孔隙率为30％，下表面的消波条4布置孔隙率为20％。
对实施例1所述弧形岸式双层消波结构进行消波效果试验，共进行20 次，每次试验的试验条件不同，具体实验条件见表1
试验波要素表1
实施例2
在实施例1的基础上，与实施例1不同的是支撑框架3上表面的消波条 4布置的孔隙率为40％，下表面的孔隙率为30％。
对实施例2所述弧形岸式双层消波结构进行与实施例1相同的消波效果试验。
实施例3
在实施例1的基础上，与实施例1不同的是支撑框架3上下表面的消波条4布置的孔隙率均为30％。
对实施例3所述弧形岸式双层消波结构进行与实施例1相同的消波效果试验。
将实施例1、实施例2及实施例3所述弧形岸式双层消波结构消波效果试验后的数据进行整理，得出反射系数KR(KR＝Hr/Hi，式中：Hr、Hi分别为反射及入射波高)的值；
如图3和4所示，将试验组次作为横坐标，反射系数作为纵坐标，由图可知实施例1、实施例2及实施例3所述弧形岸式双层消波结构的消波效果均良好，其中，实施例1(撑框架3上表面的消波条4布置孔隙率为30％，下表面的消波条4布置孔隙率为20％)的消波效果最好。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。