在海洋環(huán)境中,浮式防波堤作為保護海岸線、港口及近岸設(shè)施的重要工程結(jié)構(gòu),發(fā)揮著舉足輕重的作用。浮式防波堤憑借其靈活多樣的結(jié)構(gòu)形式和獨特的消波機理,有效地抵御著波浪的侵襲,為海洋工程的安全與穩(wěn)定提供了有力保障。那么大家對浮式防波堤的典型結(jié)構(gòu)了解多少呢?下面就跟隨海潤游艇碼頭小編一起來看看吧!
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浮式防波堤的典型結(jié)構(gòu)主要包括以下幾種:
一、浮箱式浮式防波堤
結(jié)構(gòu)特點:浮箱式浮式防波堤一般由鋼筋混凝土制成,其幾何形狀多為長方體結(jié)構(gòu)。其寬度一般在8~12米(寬的可達16米),入水深度在1.5~4.0米左右。
消波機理:浮箱式防波堤的消波機理主要是利用迎波面反射入射波,從而衰減透射波。其消波效果主要取決于浮箱的擋水面積以及堤寬與波長之比(W/L)。浮堤的入水深度越大,浮體對波浪的反射作用越強,透射系數(shù)越小;浮堤的堤寬越大,干擾其附近水體的區(qū)域越大,透射系數(shù)越小。
結(jié)構(gòu)改進:為提高消浪效果,浮箱式浮式防波堤的結(jié)構(gòu)形式也在不斷改進,如多浮箱式、浮箱一垂直板式、浮箱一水平板式和浮箱一其他損耗波能結(jié)構(gòu)式浮堤等。
二、浮筒式浮式防波堤
結(jié)構(gòu)特點:浮筒式浮式防波堤一般為圓柱狀結(jié)構(gòu),材料可由鋼筋混凝土制成,其消波機理與浮箱式類似,都是依靠反射入射波來達到消波的效果。常見的結(jié)構(gòu)形式多為框架結(jié)構(gòu)。
消波性能:浮筒式防波堤在消波性能上,其吸收波能的能力略強于浮箱式防波堤。
特殊構(gòu)型:弧型的迎浪面能提高浮式防波堤吸收波浪能量的效果。現(xiàn)階段對浮筒型的研究主要為雙浮筒浮式防波堤,雙浮筒間連接的橫撐結(jié)構(gòu)可以增強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
三、浮筏式浮式防波堤
結(jié)構(gòu)特點:浮筏式浮式防波堤一般為多孔狀結(jié)構(gòu),常見的主體結(jié)構(gòu)為廢棄輪胎等材料制成。其寬度通常達到一倍波長左右才能有效地起到消浪作用。
消波機理:浮筏式防波堤主要利用浮體與水面附近水體的摩擦作用、干擾水面附近水體的運動來衰減入射波浪。屬典型的摩擦形浮防堤。
應(yīng)用實例:廢舊輪胎式浮式防波堤根據(jù)不同布置型式分為Wave-Maze型、Goodyear型和Wave-Guard型等。其中,Wave-Guard型由桿件將輪胎連成剛性整體,相比其他型式廢舊輪胎式浮堤消浪效果較好。此外,還有模仿水生植物“浮漂”的結(jié)構(gòu)形式,將多塊圓形木板柔性連接成一休,平鋪于水面,也具有消浪功能。
四、其他典型結(jié)構(gòu)
A形構(gòu)架浮堤:由加拿大學(xué)者提出,其設(shè)計原理是使浮堤具有較大轉(zhuǎn)動慣量,由中間的一塊垂直擋板和兩側(cè)各兩個圓筒組成A形構(gòu)架。
板一網(wǎng)式浮式防波堤:由板、網(wǎng)和沉子組成,具有較好的消浪功能,可應(yīng)用于深海養(yǎng)殖業(yè)。
圓筒型浮式防波堤:堤體由兩個空心水泥筒和連接柱組成,水下結(jié)構(gòu)類似網(wǎng)籠結(jié)構(gòu),防浪網(wǎng)的骨架由不銹鋼材料制作,網(wǎng)衣由柔性材料制成,底部布置重塊以增強消波效果。
這些浮式防波堤的典型結(jié)構(gòu)各有特點,其設(shè)計和應(yīng)用均基于具體的海洋環(huán)境和工程需求。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)波浪條件、海底地質(zhì)條件、工程造價等因素進行綜合考慮和選擇。
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