【技术实现步骤摘要】
高桩挡板透空式防波堤兼码头及其水动力特性分析方法
[0001]本申请涉及水动力分析
，尤其涉及一种高桩挡板透空式防波堤兼码头及其水动力特性分析方法。
技术介绍
[0002]随着国民经济的不断发展，天然良港资源逐渐匮乏、船舶趋向大型化，港口朝着离岸化和深水化的趋势发展，这使得港口面临的环境更加严酷，消浪设施结构工程造价昂贵，一旦失效或破坏，损失巨大。消浪设施开发逐渐从满足自身安全与功能的传统模式向兼顾安全、环保、经济的新模式发展。防波堤兼作码头是常见的港口海岸结构物，按结构型式可以分为斜坡式、直立式、混合式和其他型式等。
[0003]目前主要的消浪结构型式应用于深水地区存在两个主要问题：1)传统直立式消浪结构掩护效果极佳，稳定性好，但在深水地区造价昂贵施工周期长，对地基承载力要求高，而且不利于港池内外水交换，容易造成局部生态隔绝。2)近年来，透空式防波堤以其结构轻便，耗材少，成本低，具有良好的透水性，尤其适用于深水地区和软基地区等优点得到了广泛的应用。传统的透空式防波堤是由不同结构型式的桩基和桩基之间没入水中一定...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高桩挡板透空式防波堤兼码头，其特征在于，包括：码头结构和设置在所述码头结构的迎浪侧的挡浪结构；其中，所述码头结构包括固定板、多排桩基和码头上部结构，所述码头上部结构设置于所述多排桩基的顶部，并且所述码头上部结构和所述挡浪结构固定连接，以及所述固定板设置于所述码头上部结构的下方，并且所述固定板和所述码头上部结构的码头平台的码头面平行设置，以及所述固定板与所述多排桩基中靠近所述挡浪结构一侧的至少一排桩基固定连接，以及所述固定板和所述挡浪结构固定连接。2.根据权利要求1所述的高桩挡板透空式防波堤兼码头，其特征在于，所述固定板的宽度是基于所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的宽度和预设系数的乘积确定的。3.根据权利要求2所述的高桩挡板透空式防波堤兼码头，其特征在于，所述固定板的宽度为所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的宽度的0.67倍。4.一种高桩挡板透空式防波堤兼码头的水动力特性分析方法，其特征在于，所述高桩挡板透空式防波堤兼码头为如权利要求1至3任一项所述的高桩挡板透空式防波堤兼码头，所述水动力特性分析方法包括：在建立好所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的模型的基础上，通过划分网格对空间进行离散化处理，得到多个网格，并将流体假设为不可压缩粘性流体，以及根据所述不可压缩粘性流体的连续方程和动量方程，通过数值方法计算所述多个网格中每个网格内的流体的速度和所述每个网格内的流体对应的动水压力；其中，所述流体包括气体和液体，以及所述流体的速度和所述流体对应的动水压力用于模拟所述流体的运动；从所述多个网格中筛选出用于表示所述气体和液体的交界面的目标网格；利用所述目标网格内的流体的速度、所述目标网格内的流体对应的动水压力以及其他的相关信息对所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的模型的水动力特性进行分析，得到分析结果。5.根据权利要求4所述的水动力特性分析方法，其特征在于，所述高桩挡板透空式防波堤兼码头包括设置于所述挡浪结构下方的护底块石，并且所述护底块石铺撒在海床上，并包围所述多排桩基中靠近所述挡浪结构的一排桩基；其中，所述利用所述目标网格内的流体的速度、所述目标网格内的流体对应的动水压力以及其他的相关信息对所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的模型的水动力特性进行分析，得到分析结果，包括：对所述不可压缩粘性流体的连续方程和动量方程中的变量进行体积平均，并结合用于模拟所述护底块石的多孔介质模型，得到变换后的连续方程和动量方程；根据所述变换后的连续方程和动量方程，计算所述护底块石内的速度和所述护底块石内的动水压力；利用所述目标网格内的流体的速度、所述目标网格内的流体对应的动水压力、所述护底块石内的速度、所述护底块石内的动水压力以及所述其他的相关信息，对所述高桩挡板透空式防波堤兼码头的水动力特性进行分析，得到分析结果。6.根据权利要求4所述的水动力特性分析方法，其特征在于，从所述多个网格中筛选出用于表示所述气体和液体的交界面的目标网格，包括：利用当前网格在第t时刻的相关数据，预测所述当前网格在t+Δt时刻的液体体积分
数；其中，所述当前网格为所述多个网格中任意一个网格，所述当前...
【专利技术属性】
技术研发人员：王心玉，刘勇，张彪，赵洋，李爱军，张日，夏子博，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：
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