71.6m开底泥驳波浪载荷计算报告

一级建造师考试《港口与航道工程》模拟真题二1 [单选题]（江南博哥）沉箱安放时的灌水、抽水、回填料，同一沉箱的各舱格应( )。

A.同步进行B.跳舱进行C.逐舱进行D.按对称舱格进行正确答案：A参考解析：此题考核沉箱施工要点2.沉箱内抽水或回填时，同一沉箱的各舱宜同步进行，其舱面高差限值，通过验算确定。

不应超过设计限值。

故选择A2 [单选题] 在同一疏浚与吹填工程进行土方计量时，交工宜和( )采用同一方法计算。

A.检测时B.浚中C.设计时D.浚前正确答案：D参考解析：此题考核疏浚工程土方计量(2)以测图进行工程土方计算时可采用断面面积法、平均水深法、网格法或不规则三角网法。

在同一工程中，浚前和交工宜采用同一方法计算。

采用测图计算以外的方法进行土方计量时，计量方法应在合同或相关协议中明确。

故选择D3 [单选题] ( )应向验船部门申请拖航检验，并取得验船师签发的拖航检验报告或适航批准书。

A.短途拖航B.长途拖航C.港内拖航D.内河拖航正确答案：B参考解析：此题考核大型工程船舶拖航、调遣的一般规定(4)出海拖航被拖船在限定航区内为短途拖航，超越限制航区或在限制航区超过200海里时为长途拖航。

长途拖航应向验船部门申请拖航检验，并取得验船师签发的拖航检验报告或适航批准书。

故选择B4 [单选题] 水运工程混凝土和砂浆材料用量定额中规定半干硬性混凝土设计维勃稠度每增减10s，胶凝材料用量相应增减( )。

A.1％B.2％C.3％D.4％正确答案：B参考解析：此题考核水运工程混凝土和砂浆材料用量定额的应用(1)普通干硬性混凝土定额配合比维勃稠度以20s为基准，设计维勃稠度每增减10s，胶凝材料用量相应减增2%。

故选择B5 [单选题] Ⅰ级防台，当台风中心在未来（）h内进入防台界线以内水域，或在未来（）h内防台界线以内水域平均风力达12级或以上。

A.72B.24C.48D.12正确答案：D参考解析：根据台风的生成、演变和移动情况，有关海区的水上防台工作分为四个阶段。

东海大桥70m 跨低墩基础波浪力研究前言随着经济的快速发展，我国交通基础设施建设不断完善，大型桥梁建设也成为现代交通建设的重要组成部分。

作为交通建设的代表性工程，桥梁建设的关键问题之一就是如何设计出稳定可靠的基础结构。

其中，波浪力是桥梁建设中的一个重要问题，其对桥梁的影响不容忽视。

本文以东海大桥70m 跨低墩基础波浪力研究为主题，详细探讨了波浪力在桥梁建设中的影响以及相应的解决方案。

通过对实际工程的研究和分析，探讨如何针对不同的场地环境和桥梁设计要求，选择适合的波浪力设计方案，提高工程的安全可靠性。

1.桥梁波浪力的影响波浪力是指海面上波浪对结构体施加的作用力，对于桥梁结构来说，波浪力的影响主要表现在以下几个方面：1.1桥墩稳定性桥墩是桥梁的支撑结构，其稳定性对整个桥梁的安全性至关重要。

在海洋环境中，由于波浪的冲击和涌浪的作用，桥墩往往会受到较大的波浪力，从而影响其稳定性和承载能力。

1.2桥梁结构的损伤波浪力的作用还会导致桥梁结构的损伤，影响桥梁的使用寿命和安全性。

比如，波浪会对桥面上的道路和铁轨产生冲击作用，损伤桥梁的结构和铺装，影响桥梁的使用寿命。

1.3桥梁建造困难由于波浪力的影响，如果没有制定科学合理的设计方案，施工过程中墩身的立管、钢筋的连接等操作就会困难重重，导致施工时间延长、工程成本增加等问题。

2.波浪力设计方案针对上述问题，研究人员提出了一系列波浪力设计方案，以解决桥梁建造中的相关问题。

2.1桥墩设计方案在桥梁建造过程中，针对不同的场地环境，需要采用不同的桥墩设计方案。

例如，在海洋环境中，设计师常常会采用长形墩或斜支撑墩的设计方案，以减小波浪力的冲击和涌浪的作用，确保桥墩稳定性。

2.2结构防护设计方案针对波浪力对桥梁结构的损坏问题，设计师还会采用预防措施，比如进行结构防护设计。

常用的防护措施包括添加伸缩缝、外加钢板、使用防水材料等。

通过这些措施，可以有效地减少波浪对桥梁结构的冲击。

2.3施工方案设计为了解决施工困难的问题，设计师还会制定相应的施工方案。

共 19 页平台波浪力计算书二、平台基本数据和环境条件平台主尺度：长57.75 m，宽34.5 m，型深5 m桩腿尺度：Φ2.3*45 m桩腿间距：横向28.5 m 纵向44.55 m基线距海底：28.5 m设计水深：d = 20 m最大天文潮高：d t= 4 m最大波高：H = 6.5 m波浪周期：T = 7.0 ~ 13.0S最大流速：U = 1.5 m/S最大风速：V = 41.15 m/S作业工况波高：H1= 4 m作业工况风速：V1 = 25.8 m/S迁航波高：H C = 4 m迁航航速：V C = 4 knot迁航时桩腿在基线下：0.75m (Min.)图1 荷载方向三、自存工况(一)波浪荷载和海流荷载1．计算原理因为桩腿的直径和波长之比小于0.2，桩腿所受的波浪与海流荷载按Morison公式进行计算，单根桩腿单位长度所受的波流力为：F W＝F D＋F I (1)＝C d×ρ×D×| U|×U/2＋C m×ρ×π×D2/4×a＝C d×ρ×D×( | u＋v| )×( u＋v )/2＋C m×ρ×π×D2/4×a式中: F W ＝波流力，N。

F D＝阻力，N。

F I＝惯性力，N。

ρ＝海水密度。

ρ=1. 025*103 kg/m3。

C d＝垂直于构件轴线的阻力系数。

按照规范规定取值为1.0。

C m ＝惯性力系数。

按照规范规定取值为2.0 。

D ＝构件的直径。

D =2.3m 。

U ＝垂直于构件轴线的水质点相对于构件的总速度分量，m/s 。

u ＝垂直于构件轴线的波浪引起的水质点相对于构件的速度分量，m/s 。

v ＝垂直于构件轴线的海流引起的水质点速度分量。

计算中海流的方 向取和波浪相同的方向，v = 1.5m/s 。

a ＝垂直于构件轴线的水质点相对于构件的加速度分量，m/s 2。

绞吸式挖泥船波浪载荷及横向强度直接计算余玮【摘要】In order to optimize the design of the cutter suction dredger, improve the design quality and efficiency, a 124 m cutter suction dredger was taken as the research object.According to the three-dimensional potential flow theory, the wave loads the cutter suction dredger was directly calculated in SESAM, and the results were compared with the computing values of Rules for the Construction of Domestic Sea Going Ships of CCS.The transverse strength of the mud tank was directly calculated in MSC.Patran/Nastran.The reasonable wave loads, critical structure control area and loading conditions of the cutter suction dredger were confirmed.The numerical results can provide with the reference for design and optimization of the cutter suction dredger.%为了优化绞吸式挖泥船船型的设计,提高绞吸式挖泥船的设计质量和效率,以一艘124 m绞吸式挖泥船为研究对象,根据三维势流理论,采用SESAM软件系统对其波浪载荷进行直接计算,并与中国船级社《国内航行海船建造规范》(以下简称"规范")的计算值进行比较;采用MSC.patran/nastran软件进行泥舱横向强度有限元直接计算分析,对横向强度进行校核,确认合理的符合绞吸式挖泥船船型特点的波浪载荷、关键结构控制区域以及装载工况,为优化设计、提高设计质量和效率提供依据.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2017(046)002【总页数】4页(P26-29)【关键词】绞吸式挖泥船;波浪载荷;横向强度【作者】余玮【作者单位】中国船级社上海分社,上海 200135【正文语种】中文【中图分类】U661.43绞吸式挖泥船装有泥泵和吸泥装置，挖泥时通过旋转绞刀将河底泥沙进行切割和搅动，再用泥泵将泥浆从泥管吸入，经过排泥管输送到泥沙物理堆积场。

整理后：波浪荷载的计算理论波浪是发生在海洋表面的一种波动现象，其波动性质因受浅水区域海底地形影响和水深的变浅，发生波浪破碎现象，成为影响海岸侵蚀和变形以及海岸带污染物迁移与扩散的最主要的水动力环境之一。

破浪破碎与冲击现象对海上工程设施的安全也十分重要。

由于波浪破碎及冲击作用的机理极其复杂，至今仍然是海岸工程领域没有解决的困难课题之一。

因此，开展近海波浪破碎与冲击过程数值模型的研究，就有着重要的理论意义和工程意义。

波浪荷载,也称波浪力，是波浪对港口码头和海洋平台等结构所产生的作用。

目前按绕射理论进行分析。

波浪对结构物的作用由四部分组成：水流粘性所引起的摩阻力（与水质点速度平方成正比）；不恒定水流的惯性或结构物在水流中作变速运动所产生的附加质量力（与波浪中水质点加速度成正比）；结构物的存在对入射波浪流动场的辐射作用所产生的压力和结构物运动对入射波浪流动场的辐射作用所引起的压力。

包括上述全部作用影响的波浪力理论称为绕射理论。

在目前实际工作中，常用只考虑了结构受到波浪摩阻力和质量力影响的半经验半理论的莫里森（Mrison）方程分析波浪力。

波浪荷载是由波浪水质点与结构间的相对运动所引起的。

波浪是一随机性运动，很难在数学上精确描述。

当结构构件（部件）的直径小于波长的20％时，波浪荷载的计算通常用半经验半理论的美国莫里森方程；大于波长的20％时，应考虑结构对入射波场的影响,考虑入射波的绕射,计算时用绕射理论求解。

影响波浪荷载大小的因素很多，如波高、波浪周期、水深、结构尺寸和形状、群桩的相互干扰和遮蔽作用以及海生物附着等。

波浪荷载常用特征波法和谱分析法确定。

对一些特殊形状或特别重要的海洋工程结构，除了用上述的方法进行计算分析外，还应进行物理模型试验，以确定波浪力。

①特征波法。

选用某一特征波作为单一的规则波，并以它的参数（有效波高、波浪周期、水深）和结构的有关尺寸代入莫里森方程或绕射理论的公式，求出作用在结构上的波浪力。

南海超大型抓斗疏浚船波浪载荷下结构强度评估研究
1.背景介绍
南海超大型抓斗疏浚船在疏浚工作中扮演着重要角色，其工作原理是通过抓斗在海底挖泥砂并吸入船舱内进行输送。

在疏浚过程中，船舶需要承受来自海浪、风浪等外部载荷的作用，因此结构强度评估对于船舶运营安全至关重要。

2.波浪载荷对结构的影响
波浪载荷是指海浪对船舶结构产生的作用力，其大小取决于海况、风力等因素。

超大型抓斗疏浚船在南海等复杂海域中，波浪载荷较大，可能导致船舶结构发生疲劳破坏、甚至失事。

3.结构强度评估方法
结构强度评估是通过对船舶结构进行力学分析，评估其受力情况和承载能力，从而确定其安全性能。

对于南海超大型抓斗疏浚船，可以采用有限元方法进行结构分析，模拟船舶在波浪载荷下的应力分布和变形情况，评估结构的强度和稳定性。

4.结构设计优化
为了提高船舶在波浪载荷下的结构强度，可以通过对船体结构进行设计优化，包括增加加强筋、改变结构连接方式等措施。

通过优化设计，可以提高船舶的抗波浪载荷能力，减少结构的疲劳破坏风险。

5.结论
南海超大型抓斗疏浚船在波浪载荷下的结构强度评估是确保船舶安全运营的重要环节。

通过对船舶结构进行细致的分析和优化设计，可以提高
船舶的安全性能，降低事故风险。

希望相关研究和实践能够为南海超大型抓斗疏浚船的运营提供技术支持，确保海洋疏浚工作的顺利进行。

浪压力计算书浪压力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005）《水闸设计规范》（SL265-2001）《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）2．计算参数：建筑物位置类型：平原滨海地区计算采用的波列累积频率P = 10%迎水面前水深H = 10.800 m风区内水域平均水深H m = 10.800 m风区长度D = 530.000 m浪压力参与荷载组合类型：基本组合重现期为50年的年最大风速v o = 20.000 m/s风速的测量高度H c = 10.000 m迎水面前水域的底坡i = 1 : 1000.0二、计算依据按莆田实验站公式计算出平均波高h m（m）、平均波周期T m （s）：g×h m/v o2＝0.13×tanh[0.7×(g×H m/v o2)0.7]×tanh{0.0018×(g×D/v o2)0.45/[0.13×tanh(0.7×(g×H m/v o2)0.7)]}g×T m/v o＝13.9×(g×h m/v o2)0.5式中：h m——平均波高（m）；T m——平均波周期（s）；v o——计算风速（m/s）；D ——风区长度（m）；H m——水域平均水深（m）；g ——重力加速度，取9.81m/s2；平均波长与平均周期的关系：L m＝g×T m2/2/π×tanh（2πH/L m）三、计算过程1．波长、波高计算：当浪压力参与荷载基本组合时，计算风速采用重现期为50年的年最大风速；当风速测量高度hc＝10.00时，依据《混凝土重力坝设计规范》表B.6.2-1查得：风速高度修正系数Kz＝1.000，计算风速vo＝1.000×20.00＝20.000 m/s 依据上述公式算得：平均波长L m＝7.070 m，平均波高h m＝0.231 m当h m/H m＝0.231/10.800＝0.021时，依据《混凝土重力坝设计规范》表B.6.3-1查得：h p/h m＝1.697，h p＝1.697×h m＝1.697×0.231＝0.392 m2．浪压力、弯矩计算：波浪中心线至计算水位的高度hz（m）：hz＝πh p2/L m×tanh-1（2πH/L m）hz＝3.14×0.392/7.070×tanh-1（2×3.14×10.800/7.070）＝0.068 m使波浪破碎的临界水深H cr（m）：H cr＝L m/4/×ln[（L m＋2πh p）/（L m－2πh p）]H cr＝7.070/4/×ln[（7.070＋2×3.14×0.392）/（7.070－2×3.14×0.392）]＝0.409 m当H＝10.800≥H cr＝0.409和H＝10.800≥Lm/2＝7.070/2时：浪压力在计算水位以下呈三角形分布，顶点位置压强p max =4.068 kPa计算高度hs=0.000m以上部分浪压力p＝8.125kN/m，弯矩M ＝79.426kN·m/m计算高度hs=0.000m以上部分浪压力作用点与计算截面高差为9.775m。

3 防洪标准防洪标准主要复核闸顶高程和防浪墙高程，其中闸顶高程为4.80m ，防浪墙顶高程为7.0m ，原设计水闸闸门允许越浪，所以仅复核防浪墙高程。

防洪高程等于水闸设计洪水水位加波浪计算高度与相应安全超高值之和。

波浪爬高采用莆田试验站公式计算, 首先计算波浪要素，影响波浪要素计算的重要参数为风速、风区长度。

（1）平均波高m h 、平均波周期m T 可按下列公式（3-1）、（3-2）计算：0.450.720220.70200.00180.130.70.130.7mmm gD gh gH th th gH th υυυυ⎧⎫⎛⎫⎪⎪ ⎪⎡⎤⎪⎪⎛⎫⎪⎪⎝⎭⎢⎥=⎨⎬ ⎪⎡⎤⎢⎥⎝⎭⎛⎫⎪⎪⎣⎦⎢⎥⎪⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎪⎪⎣⎦⎭⎩（3-1） 5.02009.13⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=υυmmghgT （3-2）式中：0υ为计算风速（m/s ）；D 为风区长度（m ）；m H 为水域的平均水深（m ），与相应计算工况下的静水位一致。

根据《水闸设计规范》之“附录E 浪压力计算”中表E.0.1-1规定：2级水闸的波列累积频率p =2（%），根据波高m h 与平均水深m H 的比值、波列累积频率可查得相应于波列累积频率的波高p h 与波高m h 的比值。

（2）平均波长m L 、和波浪中心线超出计算水位的高度z h 按式（3-3）、（3-4）计算：mm m L H thgT L ππ222=（3-3）mmpz L H cthL h h ππ22=（3-4）式中：H 为闸前水深（m ）。

（3）波浪爬高hzp h h h += （3-5）根据最新的太湖流域防洪规划（2003年），百年一遇的设计防洪水位为4.80m ，计算风速参与基本组合时采用50年一遇的年最大风速，0υ取20s m /，风区长度D取太湖平均宽度为35.7km ，当太湖水位为2.99m 时，平均水深为1.89m ，类推设计洪水水位工况的的水域的平均水深m H 取3.7m 。

水平板波浪荷载计算方法
1、位于静水面以上0.8倍波高H至静水面以下0.5倍波高H范围内的房屋水平板，其波浪上托力可按下列方法确定：
（1）作用于水平板的波浪上托力平均压强q m可按下式计算：
q m＝0.75k mγH (B.0.1)
式中：q m一一作用于水平板的波浪上托力平均压强(kN/m2)；
k m——波浪最大压强系数，根据楼板底面距静水面的相对高度△h/H按表B.0.1确定；
γ——水的重度(kN/m3)。

1）当板底位于静水面以上时，△h取正值；反之取负值（图B.0.1）；
2）沿波浪传播方向荷载的分布宽度l0可取1/8波长l wa；
3）当板长l1不大于1/8波长l wa时，l0取l1；
4）当板长l1大于1/8波长l wa时，应考虑波浪向前传播时，分布荷载q m向前移动至不同位置的情况。

（2）对于半透空式房屋的楼板，计算波高H可乘以透浪系数k t，k t可按本标准附录C计算。

2、位于静水面以上0.8倍波高H至静水面以下0.5倍波高H范围内的透空式房屋水平板，在x B处（图B.0.2）波浪下冲力的最大值q Bmax，可按下列公式计算：
式中：q Bmax——波浪对透空式房屋水平板下冲力的最大值(kN/m2)；
x B——当波峰在板面以上高度为z0时，q Bmax的作用位置(m)；
U——波峰破碎时水质点的速度(m/s)；
C——波浪的传播速度(m/s)；
V x——水质点轨道运动的水平分速度(m/s)；
α——破碎水流与板面的交角。

波浪对水平板的下冲力分布图形可近似为等腰三角形，即在板的迎浪侧边缘处为0，波浪对水平板下冲力最大值作用位置x B处为q Bmax，2x B处为0。