波浪荷载计算

如何对海洋平台进行结构优化设计引言：海洋平台是石油钻探与生产所需的平台，主要分钻井平台和生产平台两大类。

平台与海底井口有立管相通，最早出现的平台是导管架平台，由若干根导管组合成而。

先把导管架拖运到海上安装就位，然后顺着导管打桩，最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆，使导管固定于海底。

平台设于导管架的顶部。

导管架平台的整体结构刚性大，适用于各种土质，是目前最主要的固定式平台。

由于海洋平台工作环境是在近海海面上，受到风浪等载荷作用，因此对其安全性和可靠性的分析和评价是确保其在服役年限内正常使用的重要环节。

1 海洋石油平台结构特点海洋石油平台是高出海面的一种海洋工程结构，按结构类型可分为固定式平台和移动式平台。

固定式平台又可以分为导管架型、塔型和重力型等各种结构形式。

移动式平台则包括自升式、半潜式，浮船式和张力腿式等结构形式。

海洋平臺是海洋资源开发的基础设施，是海上作业和生活的基地。

在复杂和恶劣环境条件下，环境腐蚀、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳损伤积累等不利因素都将导致整体抗力的衰减、影响结构的服役安全度和耐久性。

合理地建立海洋环境载荷模型、系统地研究海洋平台结构可靠度，揭示海洋平台结构体系优化的理论和方法提高基于可靠度的海洋平台结构优化设计到一个新的水平、从而为海洋资源的安全开采提供科学可靠的保证。

2 海洋平台仿真建模导管架平台由上层平台结构和下部导管架结构组成，导管架底端通过桩基础固定。

上层平台包括支撑框架和甲板，主要提供生产和生活的场地，其外形为矩形。

下部导管由一系列钢管焊接而成，主体是六根主导管，其间用细管件作为撑杆，组成空间塔架结构，桩基础通过主导管插入海底土层。

整个模型采用三种单元类型：PIPE16，BEAM4，SHELL63。

下部导管架和上部甲板框架的主要竖向支撑构件采用PIPE16单元，甲板平面的框架梁采用BEAM4单元，水平甲板采用SHELL63单元。

整个模型采用同一种钢材，弹性模量EX=2e11Pa，泊松比PRXY=0.3，密度DENS=7800kg/m3。

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。

水工建筑物的荷载计算水工建筑物上的作用有：重力、水作用、渗透作用力、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度、土及泥沙作用、地震作用等。

一、自重W=V γ一般素砼取23.5~24kN/m 3，钢筋砼取24.5~25kN/m 3，浆砌石取21.5~23kN/m 3，对土石坝的材料重度应根据具体性能及不同部位，分别取湿重度、干重度、饱和重度、浮重度等几种情况计算。

水工建筑物上永久固定设备，如闸门、启闭机等，其自重标准值采用设备标牌重量作用分项系数：大体积混凝土、土石坝取1.0；对普通水工混凝土、金属结构（设备）取1.05，当自重对结构有利时取0.95。

地下工程的混凝土衬砌取1.1，其对结构有利时取0.9。

二、水压力水体对各种水工结构均发生作用，作用结果是对结构产生水压力，其可分为静水压力和动水压力。

1．静水压力水体静止状态下对某结构表面的作用力称为静水压力（1）作用在坝、闸等结构面上的水压力 P H =221H w γ P V =w w V γ（2）管道及地下结构上的水压力计算。

内水压力：作用在管道内壁上的静水压力； 外水压力：作用于管道或衬砌外侧的水压力。

对内水压力，为计算方便，常将其分解成均匀内水压力和非均匀内水压力两部分。

h p w wr γ=')cos 1(''θγ-=i w wr r p对有压隧洞的砼衬砌的外水压强标准值可按式（2-6）计算。

e e ek H p ωγβ= （2-6）式中：ek p ——作用于衬砌上的外水压强标准值（KN/m 2）；e β——外水压力折减系数，可按表2-1采用；e H ——作用水头(m)，按设计采用的地下水位线和隧洞中心线的高差确定。

同内水压力一样，外水压力也可分解成均匀外水压力和非均匀外水压力。

非均匀外水压力的合力方向垂直向上，合力的大小应等于单位洞长排开水体的重量。

2．动水压力（1）渐变流时的时均压强：θρcos gh p w tr =式中：tr p ——过流面上计算点的时均压强代表值（N/m 2）；w ρ——水的密度（kg/m 3）；g ——重力加速度(m/s 2)； h ——计算点A 的水深(m)；θ——结构物底面和平面的夹角。

波浪荷载在各种工程中的确定在海洋工程中，无论是在石油钻井平台还是跨海工程，波浪荷载对结构的破坏都是不容忽视的因素。

在海上大跨度桥梁的建设中，无论是施工过程还是整体设计，波浪荷载的研究都有重大工程意义，特别是对于诸如斜拉桥、悬索桥桥塔等大型墩式结构，更是如此。

波浪力的计算需要两方面理论的支持：波浪运动理论及波浪荷载计算理论。

前者研究波浪的运动，后者在已知波浪运动的前提下计算波浪对水中物体的作用。

对于规则波，常采用的波浪运动理论有Airy 理论、Stokes 理论、椭圆余弦波以及孤立波理论。

Airy 理论以静水面代替波面，适用于振幅较小、水深较大的情况；Stokes 理论可以考虑波高的2阶以及更高阶项，Airy 理论可认为是Stokes 的1阶形式；椭圆余弦波计算较为繁琐，工程运用仍较少；孤立波理论用于考虑孤立波，即水质点相对水体移动的非振动波。

关于波浪荷载计算理论，不同的结构形式是不同的。

而小直径桩的波浪荷载计算主要采用试验测量及经验分析的方法。

其中，使用最广泛的是Morrison 于1952年提出的莫里森公式，这一公式本身以及有关的试验测量理论和测量资料，都有了很大的进展，已被许多国家的设计规范所采纳。

下面我将对波浪荷载理论及其在近海结构、跨海结构、钻井平台结构中的运用作简要叙述。

1 常用的波浪运动理论1.1 微幅波理论微幅波理论是应用势函数来研究波浪运动的一种线性波浪理论。

（1）水深无限时推进波的势函数：sin()2kz gH e kx t φωω=- H 为波高，ω为波浪圆频率，2T πω=， k 为波数，2k L π=。

在无限水深的推进波中波周期T 与波长L 0不是独立的，他们之间具有一定的关系：200022gT L L gT c T ππ====0c 为波速。

（2）水深有限时推进波的势函数：()sin()2gH chk d z kx t chkdφωω+=⋅- 在有限水深的推进波中波周期T 与波长L 的关系为：222gT L thkd L gT c thkd T ππ====假定波浪在浅水中推进时，其波周期T 保持不变，则：00L c thkd L c == 它说明了在微幅波理论适用的范围内，波浪由深水向浅水推进时的波长与波速变化规律。

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。

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。

围堰荷载计算公式围堰是一种用于围困水体的工程结构，通常用于水利工程、水产养殖等领域。

在设计围堰结构时，需要计算围堰所能承受的荷载，以保证结构的安全性和稳定性。

围堰荷载计算公式是设计围堰结构的重要依据之一，下面将介绍围堰荷载计算的相关内容。

围堰荷载计算公式的基本原理是根据围堰所受荷载的性质和大小，计算出结构所能承受的最大荷载，以保证结构的安全性。

围堰所受的荷载主要包括水压力、波浪荷载、风荷载等。

其中，水压力是围堰承受的主要荷载，其大小与水深、水体密度、重力加速度等因素有关。

波浪荷载是指水体中波浪对围堰结构产生的力，其大小与波浪的高度、周期、波速等因素有关。

风荷载是指风对围堰结构产生的力，其大小与风速、风向、结构高度等因素有关。

围堰荷载计算公式一般分为静荷载和动荷载两种情况。

静荷载是指围堰在静止状态下所受的荷载，主要包括水压力和静水压力。

动荷载是指围堰在运动状态下所受的荷载，主要包括波浪荷载和风荷载。

围堰荷载计算公式的具体形式和参数取值根据结构的具体情况和设计要求而定，一般需要根据相关规范和标准进行计算。

围堰荷载计算公式的一般形式如下：静水压力计算公式：P = 0.5 γ H H。

其中，P为水压力，γ为水的密度，H为水深。

波浪荷载计算公式：P = 0.5 γ H H + 0.5 ρ g H H。

其中，ρ为波浪密度，g为重力加速度。

风荷载计算公式：P = 0.5 ρ V V A。

其中，ρ为空气密度，V为风速，A为结构的有效风载面积。

围堰荷载计算公式的具体参数取值需要根据结构的具体情况和设计要求进行确定。

一般来说，围堰的设计荷载应当考虑结构的安全系数、抗震性能、耐久性能等因素，以保证结构的安全性和稳定性。

在实际工程设计中，围堰荷载计算公式是设计围堰结构的重要依据之一，需要结合实际情况和设计要求进行具体计算。

同时，还需要考虑围堰结构的材料、施工工艺、维护管理等因素，以保证结构的安全性和可靠性。

总之，围堰荷载计算公式是设计围堰结构的重要内容之一，其正确性和合理性对于结构的安全性和稳定性具有重要影响。

波浪流动荷载频率
摘要：
1.波浪流动荷载频率的定义
2.波浪流动荷载频率的计算方法
3.波浪流动荷载频率的影响因素
4.波浪流动荷载频率的应用领域
正文：
一、波浪流动荷载频率的定义
波浪流动荷载频率是指在海洋环境中，波浪对结构物产生的荷载的周期性变化。

通常情况下，这种荷载是由于波浪在结构物上的冲击和压力变化引起的，其频率与波浪的周期有关。

二、波浪流动荷载频率的计算方法
波浪流动荷载频率的计算方法主要依赖于波浪的统计分析。

一般采用如下步骤：
1.收集波浪数据：首先需要收集一段时间内波浪的高度、周期等数据。

2.计算波浪的统计特性：通过对收集的数据进行分析，可以得到波浪的平均周期、频率分布等统计特性。

3.计算波浪流动荷载频率：根据波浪的统计特性，可以计算出波浪流动荷载频率。

三、波浪流动荷载频率的影响因素
波浪流动荷载频率的影响因素主要包括波浪的周期、波浪的高度、水深、
海岸线形状等。

四、波浪流动荷载频率的应用领域
波浪流动荷载频率在海洋工程、港口工程、海岸防护工程等领域有着广泛的应用。

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。

fp mp计算公式FP MP计算公式是指计算风力系数（FP）和波浪系数（MP）的公式。

在工程中，FP MP计算公式被广泛应用于建筑物、桥梁、港口等结构的设计与施工中。

本文将介绍FP MP计算公式的原理和应用，并探讨其在工程实践中的重要性。

我们来了解一下FP MP计算公式的背景。

风力和波浪是海洋环境中两个重要的力量，它们对于海洋结构的设计和安全性具有重要影响。

FP MP计算公式的目的就是通过计算风力系数和波浪系数，来评估海洋结构受到的风力和波浪荷载。

风力系数（FP）是指风对于建筑物或其他结构物产生的力与动力压力之间的比值。

它的计算需要考虑多个因素，包括风速、风向、建筑物形状等。

一般来说，FP的计算公式可以分为两类：经验公式和数值模拟公式。

经验公式是通过实际观测数据和经验法则总结出来的，它们适用于一些简单的建筑物或常见的风场条件。

而数值模拟公式则是通过计算流体力学方法，模拟风场和建筑物之间的相互作用，得出FP的数值。

数值模拟公式更加精确，适用于复杂的建筑物和复杂的风场条件。

波浪系数（MP）是指波浪对于建筑物或其他结构物产生的力与波浪动力压力之间的比值。

与FP类似，MP的计算也需要考虑多个因素，包括波高、波长、波浪周期等。

波浪系数的计算同样可以使用经验公式和数值模拟公式。

经验公式适用于一些简单的波浪条件，而数值模拟公式适用于复杂的波浪条件。

在工程实践中，通过计算FP和MP，可以评估建筑物或其他结构物在风力和波浪作用下的受力情况。

这对于结构的设计和安全性评估非常重要。

通过合理选择FP MP计算公式，并根据具体的工程条件进行计算，可以避免结构受到过大的风力和波浪荷载，从而保证结构的安全性。

在使用FP MP计算公式时，还需要注意一些细节。

首先，计算公式的输入参数需要准确可靠，包括风速、波高等。

其次，计算过程中需要考虑不同因素的相互影响，例如风对波浪的影响。

最后，计算结果应该与实际情况进行比对，以验证计算的准确性。

关于水库风浪高度计算公式的几个问题1 关于鹤地水库波高计算公式现行规范《水工建筑物荷载设计规范》（SL744-2016），《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997），推荐的波浪要素计算方法分别是莆田试验站公式、鹤地水库公式及官厅水库公式。

莆田试验站公式如下。

式中－平均波高，m；-平均波周期，s；-计算风速，m/s；D-风区长度，m；-水域平均水深，m；g-重力加速度，取9.81m/s2。

注意。

在SL744-2016与DL5077-1997中，平均波长计算公式中的水深符号与平均波高计算公式中的水深符号不同，但没有相应说明内容。

在《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）、《碾压式土石坝设计规范》（DLT5395-2007）及《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189-2013）中，平均波长计算公式中水深采用坝迎水面前水深。

在《碾压式土石坝设计规范》（SDJ218-84，作废）、《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）、《滩涂治理工程技术规范》（SL389-2008）、《海堤工程设计规范》（SL435-2008）中及《广东省海堤工程设计导则（试行）》（DB44/T182-2004），平均波长计算公式中水深采用水域平均水深。

《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-1996，作废）第6.1.7条，波高可采用莆田试验站公式或官厅-鹤地公式等算出。

官厅-鹤地公式是指波高按官厅水库公式计算、波长按鹤地公式计算。

新版SL189-2013仅推荐采用莆田试验站公式计算波浪要素，但没有说明原因。

在SDJ218-84附录一中，推荐的波浪要素计算公式有莆田试验站公式、安德烈扬诺夫公式及官厅-鹤地公式。

安德烈扬诺夫公式如下。

，并在注中说明，原公式作者未规定计算波高的累积频率，经比较，当时，可取为，当时，可取为。

官厅水库波高、波长计算公式如下。

并说明，经比较，官厅水库波高公式的波高累积概率当时，可取为，当时，可取为，现规范中为。

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。