2.6. Расчёт волновых нагрузок

2.6.1. Расчёт нагрузок от действия стоячих волн

Расчёт сооружений на воздействие стоячих волн со стороны открытой акватории должен производиться при глубине до дна d_b > 1.5h и глубине над бермой d_br > 1.25h. Для расчёта выбираем сечение у головы мола на глубине

d_b = 16,1 м (при высоте волны h = 5.45 м d_b = 16.1 м > 1.5х 5.45 = 8.175 м), при этом глубина над бермой в этом сечении составляет d_br = 13.1 м, что больше чем

1.25х 5.45= 6.8 м.

При этом в формулах для свободной волновой поверхности и волнового давления вместо глубины до дна d_b, м, необходимо применять условную расчётную глубину d_b, м, определяемую по формуле:

, где

d_f – глубина над подошвой сооружения, d_f = 15.1 м;

d_b – глубина до дна, d_b = 16. 1 м;

k_br – коэффициент, принимаемый по графикам рис. 2 (СНиП 2.06.04–82, стр. 1). При d_f / d_b = и b_br /= , принимаем k_br = 0.9

Возвышение или понижение свободной волновой поверхности , м, у вертикальной стены, отсчитываемое от расчётного уровня воды, определяется по формуле:

, где

 = 2 /T – круговая частота волны;

T – средний период волны, с;

t – время, с;

– волновое число;

 – средняя длина волны, = 92 м.

При действии стоячей волны на вертикальную стену предусматриваем 3 случая определения _c:

а) - при подходе к стене вершины волны, возвыщающейся над расчетным уровнем _max

б) Так как по рекомендациям СНиП 2.06.04–82* принимаем cost = 1.

При максимальном значении горизонтальной линейной волновой нагрузки P_xt, кН/м, для подошвы волны, расположенной ниже расчётного уровня на _t, м, принимаем значение cost = –1, тогда:

.

В мелководной зоне горизонтальную линейную нагрузку на вертикальную стену P_x, т/м, при гребне или ложбине стоячей волны необходимо принимать по эпюре волнового давления, при этом величина p, т/м², на глубине z, м, должна определяться по таблице 1 (СНиП 2.06.04–82, стр. 3):

,

где  – плотность воды,  = 1 т/м³;

g – ускорение свободного падения, равное g = 9.81 м/с²;

z – ординаты точек, м, отсчитываемые от расчётного уровня.

Результаты расчётов волнового давления при гребне и ложбине волны сведём в таблицу

Таблица 5:

№ точек	Заглубление точек z, м		Значение волнового давления p, кПа
При гребне
1	–c	-6.2	0	0.00
2	0	0	k2gh	40,6
3	0.25d	4	k3gh	33,7
4	0.5d	8	k4gh	26,7
5	d	16	k5gh	21,4

Здесь k₂, k₃, k₄, k₅, k₈, k₉ – коэффициенты, определяемые по графикам рис.3, 4, 5 (СНиП 2.06.04–82, стр. 3), определяемые по найденным значениям и

k₂ =0,76; k₃ =0,63; k₄ =0,5; k₅ =0,4; k₈ =0,63; k₉ =0,57.

Э пюра давления стоячих волн на вертикальную стену со стороны акватории

при гребне волны

№ точек	Заглубление точек z, м		Значение волнового давления p, кПа
При гребне
6	0	0	0	0.00
7	–t	4,61	-gt	-45,2
8	0.5d	8	-k8gh	-33,7
9	d	16	-k9gh	-30,5