宽肩台防波堤稳定性数值模拟方法研究     

李彦卿  别社安 《海洋通报》2020,39(6):740-749

宽肩台堆石堤是海岸工程中的一种海堤形式，其以结构简单、施工快捷、布局灵活和造价经济的特点在工程中得到了广泛应用。宽肩台防波堤以堆积块石为主体，在海区波浪作用下达到稳定的堆积结构。进行宽肩台式防波堤稳定性的研究 是设计宽肩台防波堤的重要基础。介绍了波浪水槽的光滑粒子动力学 （SPH） 理论和建立方法，验证了造波结果。提出了一种块石单元法 （GEM） 模式，以块石单元为独立刚体来模拟宽肩台防波堤上的块石在波浪作用下的受力状态和运动过程。建立了一种垂向二维光滑粒子动力学方法 SPH 与 GEM 耦合的波浪和块石模型，采用 SPH 与 GEM 相结合，对防波堤堆石孔隙外部的波浪运动和内部的孔隙环流进行模拟计算，并根据 Forchheimer 公式确定孔隙内部的压力。用 SPH 方法模拟堆石堤外部流场的波浪破碎压力，用孔隙环流模拟堆石堤内部的孔隙压力。使用耦合模式模拟了宽肩台防波堤孔隙流场，验证了孔隙压力分布。模拟了波浪作用于块石和块石对波浪动力响应过程，给出了静态平衡到动态平衡的流固场变化，模拟结果与物理模型试验结果基本一致。耦合模型的建立为宽肩台堆石堤的稳定性研究提供了理论依据，同时也为同类型工程研究提供了新思路。  相似文献   

离散单元法与港口和海岸工程中的非连续介质问题   总被引：1，自引：0，他引：1  

别社安  姜长杰 《海洋通报》1999,18(2):80-87

离散单元法是一种用来分析非连续介质的位移,受力和稳定性问题的数值分析方法,已在岩石力学领域中得到了广泛的应用。在港口和海岸工程中,存在许多堆石体结构的非连续介质问题,如重力式码头后方抛石体的土压力问题,在波浪荷载作用的下堆石防坡浪,护岸,基床的稳定性问题等。  相似文献   

Study on Floating Properties and Stability of Air Floated Structures     

BIE  Shean 《中国海洋工程》2002,16(2):263-272

In this paper, the buoyancy, kinetic properties and stability of air floated structures have been studied by theoretical and experimental methods. The ecpjations for calculation of the buoyancy of the air floated buoy are derived according to the Boyler law and the equilibrium equations of the air floated structure are established. Through simplification of the air floated structure as a single freedom rigid body and spring system, the natura! period of heaving and some kinetic properties are discussed. In the stability analysis, the formulas for calculation of the meta centric height are presented. The theoretical results are in good agreement with the data observed from the model test and prototype test. The air buoyancy de-crease coefficient presented in this paper has a large influence on the floating state, stability and dynamic properties of the air floated structure. The stability of the air floated structure can also be judged by the parameter of meta centric height, and calculations show that t  相似文献