斜向波作用下矩形重力墩式碼頭波浪力研究

周枝榮，鄒颋

（中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，上海 200032）

關(guān)于波浪對港工建筑物的作用力，現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范[1-2]提出了主要計算方法，計算前提均為波浪正向入射。但結(jié)合港口水工建筑物的一般布置形態(tài)，多數(shù)碼頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計波浪為非正向浪，即結(jié)構(gòu)受斜向浪作用。借鑒現(xiàn)有行業(yè)規(guī)范[1-2]及相關(guān)學(xué)術(shù)研究成果[3-6]，若考慮對斜向波作用下的矩形重力墩式碼頭結(jié)構(gòu)所受的波浪力進(jìn)行計算，目前暫無適合計算方法。因此，通過物理模型試驗研究確定矩形重力墩及墩間面板在斜向波浪作用下的波浪力顯得尤為重要。

1 研究背景

某碼頭工程地處灣口內(nèi)側(cè)，主要受S向、SSW向波浪影響。碼頭長588 m，寬33 m，碼頭面高程11.2 m，前沿線方位角N168毅耀348毅，通過引橋、引堤與后方連接。碼頭平面圖見圖1。

碼頭采用矩形沉箱基礎(chǔ)的重力墩式結(jié)構(gòu)，沉箱寬13 m，長27 m，高21.3 m，采用不連續(xù)布置，沉箱中心距29 m。沉箱頂現(xiàn)澆蓋板頂標(biāo)高5.0 m，蓋板上通過立柱與2組間距為8.4 m橫梁聯(lián)接，上部采用大跨簡支T梁結(jié)構(gòu)，T梁間采用橫隔板及現(xiàn)澆面板連接。碼頭斷面圖、立面圖見圖2、圖3。

圖1 碼頭平面圖Fig.1 Plan of the wharf

圖2 碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖Fig.2 Cross-section of the wharf structure

圖3 碼頭南端立面圖Fig.3 Front elevation of the wharf south

2 儀器設(shè)備與試驗方法

物理模型試驗在80 m伊40 m伊1.2 m的大型波浪水池中進(jìn)行，水池中裝備有多向不規(guī)則波造波機(jī)系統(tǒng)。港內(nèi)波高及碼頭受力采用DJ-800型多功能數(shù)據(jù)采集、處理及分析。在波浪平穩(wěn)條件下，不規(guī)則波每次采集180個以上的波浪，每組試驗至少采集3次。試驗前，在-始地形情況下進(jìn)行波浪要素率定，率定的波要素誤差符合模型試驗規(guī)程[7]要求?！?br>