zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Tiêu chuẩn và chú giải đối với các công trình cảng ở nhật bản Phần 4

Chia sẻ: Danh Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Báo xấu

242
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'tiêu chuẩn và chú giải đối với các công trình cảng ở nhật bản phần 4', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiêu chuẩn và chú giải đối với các công trình cảng ở nhật bản Phần 4

www.Gia24.vn R = a/ t n (C«ng thøc Sherman) (3.1.3) R = a/(t + b) (C«ng thøc Talbot) (3.1.4) trong ®ã R : coêng ®é moa (mm/h) t : thêi gian moa (phót) a,b,n : h»ng sè (4) VÒ t¶i träng tuyÕt t¸c ®éng lªn c¸c c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn, xem 15.3.4. T¶i träng tuyÕt 3.2. Giã (§iÒu 3, Kho¶n 1 Th«ng b¸o) SÏ lw chuÈn x¸c khi ®oa c¸c ®Æc tÝnh cña giã vwo viÖc tÝnh sãng vw xem c¸c ®Æc ®iÓm cña giã lw nguyªn nh©n cña mét ngo¹i lùc t¸c ®éng lªn c¸c c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn nho quy ®Þnh doíi ®©y : (1) Khi tÝnh vËn tèc giã vw hoíng giã dïng trong viÖc oíc tÝnh sãng vw sãng b·o, viÖc ®o ®¹c giã thùc tÕ hoÆc c¸c gi¸ trÞ tÝnh to¸n ®oîc ®èi víi giã gradien ®Òu sö dông ®oîc, víi tÊt c¶ sù hiÖu chØnh cÇn thiÕt cÇn lwm víi c¸c chiÒu cao ®o ®¹c v.v... (2) VËn tèc cña giã t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn ph¶i ®oîc x¸c lËp dùa trªn c¸c sè liÖu thèng kª trong mét thêi kú thÝch hîp cïng víi c¸c ®Æc ®iÓm cña c«ng tr×nh vw kÕt cÊu. >ChØ dÉn kü thuËt@ (1) Giã gradien (a) VËn tèc cña giã gradien cã thÓ biÓu thÞ b»ng mét hwm sè cña gradien ¸p lùc, b¸n kÝnh cong cña c¸c ®oêng ®¼ng ¸p, vÜ ®é vw tû träng kh«ng khÝ nho trong pho¬ng tr×nh (3.2.1) § · wp /wcr rY sinM ¨ 1 1 ¸ Vg (3.2.1) ¨ ¸ U cr rY 2c sin2 M © ¹ trong ®ã : Vg : vËn tèc cña giã gradien (cm/s); trong troêng hîp mét giã xo¸y nghÞch, pho¬ng tr×nh (3.2.1) cho mét gi¸ trÞ ©m, khi ®ã ph¶i lÊy gi¸ trÞ tuyÖt ®èi. / : gradien ¸p lùc ( lÊy lw do¬ng víi giã xo¸y thuËn, lw ©m víi giã xo¸y nghÞch) p r (g/cm2/s2) r: b¸n kÝnh cong cña ®oêng ®¼ng ¸p (cm) Y vËn tèc gãc cña sù quay cña tr¸i ®Êt (S-1); w = 7,29 . 10 5 : /s M vÜ ®é (o) : Ua: tØ träng kh«ng khÝ (g/m3) Troíc khi tÝnh to¸n, c¸c ®¬n vÞ ®o loêng cÇn ®æi thwnh ®¬n vÞ CGS liÖt kª trªn ®©y. CÇn biÕt 1o vÜ ®é to¬ng øng víi mét kho¶ng c¸ch kho¶ng 1,11 . 107 cm vw mét ¸p lùc kh«ng khÝ 1,0 hPa b»ng 103 g/cm/ s2 (b) Mét giã gradien mw ®oêng th¼ng ¸p lw ®oêng th¼ng (nghÜa lw b¸n kÝnh cong trong pho¬ng tr×nh (3.2.1) lw v« h¹n) ®oîc gäi lw giã geostrophic. Troêng hîp nwy, vËn tèc giã lw V = ( p/ r)/ (2 U a rwsin M ). (2) VËn tèc giã thùc tÕ ë mÆt biÓn thoêng thÊp h¬n gi¸ trÞ cã ®oîc tõ pho¬ng tr×nh giã gradien. H¬n n÷a, tuy pho¬ng cña mét c¬n giã gradien vÒ lý thuyÕt th× song song víi c¸c ®oêng ®¼ng ¸p, giã ë mÆt biÓn thæi víi mét gãc D nwo ®ã so víi ®oêng ®¼ng ¸p nho ®· ph¸c ho¹ trong H×nh T.3.2.2. ë B¾c b¸n cÇu, giã xung quanh mét xo¸y thuËn thæi theo chiÒu ngoîc kim ®ång hå vw hoíng vwo trong, trong khi giã - II.28 -
www.Gia24.vn xung quanh mét xo¸y nghÞch thæi theo chiÒu kim ®ång hå vw hoíng ra ngowi. §oîc biÕt r»ng mèi quan hÖ gi÷a vËn tèc cña giã gradien vw vËn tèc giã thùc tÕ ë mÆt biÓn thay ®æi theo vÜ ®é. Mèi quan hÖ trong c¸c ®iÒu kiÖn trung b×nh ®oîc tæng hîp trong B¶ng T.3.2.1. Tuy nhiªn, ®©y chØ cã tÝnh chÊt chØ ®¹o kh«ng h¬n; khi oíc tÝnh c¸c giã mÆt biÓn, cÇn cã nh÷ng hiÖu chØnh thÝch hîp b»ng c¸ch so s¸nh c¸c oíc tÝnh víi c¸c ®o ®¹c thùc tÕ däc bê biÓn vw c¸c gi¸ trÞ ®· ®oîc c¸c twu ngowi biÓn b¸o c¸o vÒ (c¸c gi¸ trÞ nwy ®oîc ghi trªn c¸c b¶n ®å thêi tiÕt ) B¶ng T.3.2.1. Quan hÖ gi÷a tèc ®é giã mÆt biÓn vw tèc ®é giã gradien VÜ ®é ThÊp Cao Gãc D Tû sè Vs/Vg H×nh T.3.2.2. Hoíng giã víi mét xo¸y thuËn (ThÊp) vw mét xo¸y nghÞch (Cao) (3) Khi lùa chän vËn tèc tÝnh to¸n cña giã ®ãi víi giã t¸c ®éng trùc tiÕp lªn c¸c c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn vw c¸c twu neo ®Ëu, ta ph¶i oíc tÝnh sù ph©n bæ cùc trÞ cña vËn tèc giã dùa trªn sè liÖu ®o ®¹c thùc tÕ lwm trong mét thêi gian dwi (theo nguyªn t¾c Ýt nhÊt 30 n¨m) vw sau ®ã dïng vËn tèc giã to¬ng øng víi thêi gian ph¶n håi cÇn thiÕt. SÏ lw chuÈn x¸c khi lÊy c¸c th«ng sè cña giã lw hoíng giã vw vËn tèc víi hoíng giã ®oîc biÓu thÞ b»ng hÖ thèng pho¬ng vÞ moêi s¸u ®iÓm vw vËn tèc lw vËn tèc giã trung b×nh trªn 10 phót. Trong Th«ng b¸o quan s¸t kü thuËt cña c¬ quan khÝ toîng sè 34, vËn tèc giã dù ®o¸n víi c¸c thêi gian quay trë l¹i lw 5, 10, 20, 50, 100 vw 200 n¨m ®èi víi 141 c¬ quan khÝ toîng ë c¸c noíc ®· ®oîc oíc tÝnh tõ c¸c sè liÖu vËn tèc giã trung b×nh trong 10 phót cña kho¶ng 35 n¨m, víi gi¶ ®Þnh lw vËn tèc giã tu©n theo sù ph©n bæ sè mò kÐp. Víi c¸c vÞ trÝ cã c¸c ®Þa h×nh kh¸c víi ®Þa h×nh cña c¬ quan khÝ toîng nãi trªn gÇn nhÊt, ph¶i tiÕn hwnh quan s¸t Ýt nhÊt mét n¨m vw sau ®ã tiÕn hwnh nghiªn cøu so s¸nh vÒ ¶nh hoëng cña ®Þa h×nh ®Ó cã thÓ sö dông ®oîc c¸c kÕt qu¶ oíc tÝnh nãi trªn. (4) §èi víi vËn tèc giã dïng ®Ó oíc tÝnh sãng v¸ sãng b·o, ph¶i sö dông gi¸ trÞ ë ®é cao 10m trªn mÆt biÓn. VËn tèc giã cã ®oîc t¹i c¸c c¬ quan khÝ toîng cña chÝnh phñ lw gi¸ trÞ ë ®é cao kho¶ng 10m trªn mÆt ®Êt. Do ®ã, khi dù ®Þnh sö dông c¸c gi¸ trÞ oíc tÝnh ®ã ®Ó oíc tÝnh giã mÆt biÓn, trong troêng hîp chiÒu cao cña c¸c kÕt cÊu kh¸c xa 10m, cÇn hiÖu chØnh vËn tèc giã to¬ng øng víi chiÒu cao. Profile th¼ng ®øng cña vËn tèc giã thoêng tu©n theo ®Þnh luËt d¹ng luü thõa, do ®ã trong c¸c tÝnh to¸n thiÕt kÕ hiÖn nay ®èi víi tÊt c¶ c¸c lo¹i kÕt cÊu, thoêng dïng mét ®Þnh luËt d¹ng luü thõa: n §h· Uo ¨ ¸ Uh (3.2.2) ¨h ¸ © o¹ trong ®ã : Uh : vËn tèc giã ë ®é cao h (m/s) Uo : vËn tèc giã ë ®é cao ho (m/s) Gi¸ trÞ cña sè mò thay ®æi theo vÞ trÝ tuú theo ®é gå ghÒ gÇn mÆt ®Êt vw tÝnh æn ®Þnh cña khÝ quyÓn. Trong c¸c tÝnh to¸n kÕt cÊu trªn ®Êt, thoêng dïng n = 1/10 ~1,4, vw dïng n 1/7 ngowi biÓn. C¸c d÷ liÖu thèng kª vËn tèc giã thoêng xÐt ®Õn vËn tèc giã trung b×nh 10 phót. Tuy nhiªn, víi mét sè c«ng tr×nh cã thÓ dïng vËn tèc giã trung b×nh trong thêi gian ng¾n h¬n hoÆc vËn tèc giã cùc ®¹i tøc th×; trong troêng hîp nwy, cÇn hiÓu biÕt vÒ quan hÖ gi÷a vËn tèc giã trung b×nh trong mét kho¶ng thêi gian nwo ®ã vw vËn tèc giã cùc ®¹i, vw c¶ c¸c ®Æc ®iÓm cña c¬n giã giËt tõng c¬n. 3.3. ¸p lùc giã (§iÒu 3, Kho¶n 2 Th«ng b¸o) ¸p lùc giã ph¶i ®oîc x¸c ®Þnh mét c¸ch tho¶ ®¸ng, cã xem xÐt nghiªm tóc tíi lo¹i kÕt cÊu vw vÞ trÝ cña chóng. >ChØ dÉn kü thuËt@ - II.29 -
www.Gia24.vn (1) Khi tÝnh ¸p lùc giã t¸c ®éng lªn mét twu bÞ neo, ph¶i tham kh¶ §iÒu 2.2.3 >3@ T¶i träng giã t¸c ®éng lªn tμu. (2) Troêng hîp kh«ng cã quy ®Þnh nwo liªn quan tíi ¸p lùc giã t¸c ®éng lªn mét kÕt cÊu, ¸p lùc giã cã thÓ tÝnh theo pho¬ng tr×nh (3.3.1) p = cq (3.3.1) Trong ®ã : p : ¸p lùc giã (N/m2) q : ¸p lùc vËn tèc (N/m2) c : hÖ sè ¸p lùc giã Pho¬ng tr×nh (3.3.1) biÓu thÞ ¸p lùc giã, nghÜa lw lùc giã trªn diÖn tÝch ®¬n vÞ chÞu lùc giã. lùc giã tæng céng do giã t¸c ®éng lªn mét bé phËn kÕt cÊu sÏ b»ng ¸p lùc giã cho bëi pho¬ng tr×nh (3.3.1) nh©n víi diÖn tÝch cña bé phËn kÕt cÊu chÞu ¶nh hoëng cña giã trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi hoíng mw giã t¸c ®éng. ¸p lùc vËn tèc q ®oîc x¸c ®Þnh b»ng pho¬ng tr×nh (3.3.2) 1 U aU 2 q (3.3.2) 2 trong ®ã : q : ¸p lùc vËn tèc (N/m2) U a : tØ träng kh«ng khÝ (kg/m3) U a = 1,23 kg/m3 U : vËn tèc giã tÝnh to¸n (m/s) VËn tèc giã tÝnh to¸n ph¶i lÊy b»ng 1,2 ®Õn 1,5 lÇn vËn tãc giã tiªu chuÈn (vËn tèc giã trung b×nh 10 phót ë ®é cao 10 m). §ã lw do vËn tèc giã cùc ®¹i tøc thêi lw kho¶ng 1,2 ~ 1,5 lÇn vËn tèc giã trung b×nh 10 phót. HÖ sè ¸p lùc giã thay ®æi tuú thuéc vwo c¸c ®iÒu kiÖn nho h×nh d¹ng cña bé phËn hoÆc cña town kÕt cÊu, hoíng giã vw sè Reynolds trõ c¸c troêng hîp mw nã ®oîc x¸c ®Þnh b»ng c¸c thö nghiÖm ®oêng èng giã, cã thÓ x¸c ®Þnh hÖ sè nwy theo §iÒu 87 cña NghÞ ®Þnh bæ sung Ph¸p lÖnh Tiªu chuÈn x©y dùng (Ph¸p lÖnh sè 338.1950) hoÆc Tiªu chuÈn kÕt cÊu cÇn cÈu (Th«ng b¸o cña Bé Lao ®éng). VÒ hoíng giã, th«ng thoêng ph¶i xÐt hoíng giã nwo bÊt lîi nhÊt cho kÕt cÊu , trõ troêng hîp ®· x¸c ®Þnh ®oîc cã mét hoíng giã thÞnh hwnh ¸p ®¶o. - II.30 -
www.Gia24.vn Ch¬ng 4: Sãng 4.1. Kh¸i qu¸t 4.1.1 Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh sãng dïng trong thiÕt kÕ (§iÒu 4, Kho¶n 1 cña Th«ng b¸o) Sãng dïng trong viÖc nghiªn cøu ®é æn ®Þnh cña c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ c¶ng vw c¸c c«ng tr×nh bÕn kh¸c, còng nho xem xÐt møc ®é tÜnh lÆng cña luång ch¹y twu vw bÓ c¶ng ph¶i ®oîc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch sö dông c¸c sè liÖu sãng cã ®oîc tõ ®o ®¹c sãng thùc tÕ hoÆc dù b¸o sãng tÝnh to¸n. C¸c ®Æc trong cña sãng ph¶i x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tiÕn hwnh c¸c thèng kª cÇn thiÕt vw ph©n tÝch c¸c sù biÕn ®éng cña sãng tuú theo ®Þa h×nh ®¸y biÓn vw c¸c viÖc kh¸c n÷a. CÇn ph¶i tiÕn hwnh x¸c ®Þnh dù b¸o sãng tÝnh to¸n b»ng mét pho¬ng ph¸p dùa trªn mét pho¬ng tr×nh thÝch hîp ®Ó biÓu thÞ quan hÖ gi÷a vËn tèc giã vw phæ sãng hoÆc c¸c th«ng sè sãng quan träng >Chó gi¶i@ C¸c sè liÖu sãng 1) Sè liÖu ®o ®¹c thùc tÕ KÝch thoíc vw h×nh d¹ng kÕt cÊu cña c«ng tr×nh ®oîc 2) C¸c gi¸ trÞ tÝnh to¸n x¸c ®Þnh bëi c¸c yÕu tè nho chiÒu cao vw chu kú cña sãng t¸c ®éng lªn chóng. V× vËy viÖc x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn cña sãng ®Ó dïng trong thiÕt kÕ ph¶i tiÕn Ph©n tÝch thèng kª hwnh cÈn thËn. VIÖc x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn sãng ph¶i tiÕn hwnh riªng rÏ ®èi víi sãng thoêng (NghÜa lw 1) Sãng thoêng 2)Sãng b·o sãng xÈy ra trong c¸c ®iÒu kiÖn th«ng thoêng: cÇn ®Õn chóng ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é tÜnh lÆng cña bÕn hoÆc n¨ng suÊt bèc xÕp hwng) vw sãng b·o Tû lÖ xuÊt hiÖn sãng Sãng noíc s©u (nghÜa lw sãng xÈy ra trong ®iÒu kiÖn b·o: cÇn ®Õn noíc s©u thiÕt kÕ chóng ®Ó x¸c ®Þnh lùc sãng t¸c ®éng lªn kÕt cÊu) Sãng cã ®oîc tõ c¸c sè liÖu thèng kª dùa trªn c¸c BiÕn d¹ng sãng BiÕn d¹ng sãng ®o ®¹c thùc tÕ hoÆc dù b¸o sãng tÝnh to¸n thoêng lw sãng noíc s©u kh«ng bÞ ¶nh hoëng bëi ®Þa h×nh ®¸y C¸c th«ng sè sãng tÝnh to¸n biÓn. Sãng noíc s©u lan truyÒn vÒ phÝa bê, vw mét Tû lÖ xuÊt hiÖn sãng 1) Sãng cã ý nghÜa khi sãng tíi ®é s©u noíc b»ng kho¶ng nöa chiÒu dwi t¹i vÞ trÝ tÝnh to¸n sãng, chóng b¾t ®Çu bÞ ¶nh hoëng cña ®Þa h×nh ®¸y 2) Sãng cao nhÊt biÓn vw biÕn d¹ng víi kÕt qu¶ lw chiÒu cao sãng thay ®æi. Sù biÕn d¹ng cña sãng bao gåm khóc x¹, 1) §é yªn tÜnh cña bÕn 1) Lùc sãng t¸c ®éng lªn nhiÔu x¹, ph¶n x¹, vwo chç c¹n vw vì ra. §Ó x¸c ®Þnh 2) SuÊt ho¹t ®éng thùc tÕ, c«ng tr×nh c¸c ®iÒu kiÖn sãng ë chç mw sè liÖu sãng cÇn ®Õn (vÝ sè ngwy lwm viÖc 2) Loîng sãng trwn lªn dô chç ®Æt kÕt cÊu c«ng tr×nh) cÇn xem xÐt thÝch ®¸ng 3) N¨ng loîng vËn t¶i cña toêng bÕn vw c¸c sù biÕn d¹ng cña sãng b»ng c¸c tÝnh to¸n sè häc sãng tíi kÌ b¶o vÖ hoÆc b»ng thö nghiÖm m« h×nh. 4) C¸c vÊn ®Ò kh¸c 4) C¸c vÊn ®Ò kh¸c Trong pho¬ng ph¸p nãi trªn ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn sãng dïng trong thiÕt kÕ, cÇn xem xÐt dÇy ®ñ H×nh T-4.1.1. Qu¸ tr×nh x¸c ®Þnh sãng ®Ó ®Õn tÝnh chÊt kh«ng ®Òu ®Æn cña sãng vw xö lý chóng dïng trong thiÕt kÕ víi tÝnh chÊt ngÉu nhiªn cwng nhiÒu cwng tèt. >ChØ dÉn kü thuËt@ Mét tr×nh tù mÉu ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn sãng dïng trong thiÕt kÕ ®oîc cho trong H×nh T.4.1.1 4.1.2. Sãng dïng trong thiÕt kÕ Sãng cã ý nghÜa, sãng cao nhÊt, sãng noíc s©u, sãng noíc s©u to¬ng ®o¬ng vw c¸c sãng kh¸c lw c¸c sãng ®oîc dïng trong thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh bÕn vw c¶ng. - II.31 -
www.Gia24.vn >Chó gi¶i@ Sãng dïng ®Ó thiÕt kÕ kÕt cÊu thoêng ®oîc gäi lw Sãng cã ü nghÜa . Sãng cã ý nghÜa lw mét sãng cã tÝnh chÊt gi¶ thuyÕt, nã lw mét chØ sè thèng kª cña mét nhãm sãng kh«ng ®Òu. Sãng cã ý nghÜa cã kÝch thoíc xÊp xØ b»ng c¸c gi¸ trÞ tõ c¸c quan s¸t sãng b»ng m¾t, do ®ã chóng ®oîc dïng ®Ó tÝnh to¸n sãng.Ta còng biÕt r»ng chu kú cña mét sãng cã ý nghÜa xÊp xØ b»ng chu kú ë ®Ønh cña phæ sãng. V× c¸c lîi Ých nho vËy, c¸c sãng cã ý nghÜa thoêng ®oîc dïng ®¹i diÖn cho nhãm sãng. Tuy nhiªn, tuú theo môc ®Ých, cã thÓ cÇn chuyÓn ®æi sãng cã ý nghÜa thwnh c¸c sãng kh¸c nho sãng cao nhÊt vw sãng mét phÇn moêi cao nhÊt. >ChØ dÉn kü thuËt@ (1) §Þnh nghÜa c¸c th«ng sè sãng (a) Sãng cã ý nghÜa (chiÒu cao sãng cã ý nghÜa H1/3 vw chu kú sãng cã ý nghÜa T1/3) C¸c sãng trong mét nhãm sãng ®oîc s¾p xÕp l¹i theo thø tù chiÒu cao cña chóng vw 1/3 c¸c sãng cao nhÊt ®oîc lùa chän; sãng cã ý nghÜa lw sãng gi¶ thuyÕt cã chiÒu cao vw chu kú lw chiÒu cao vw chu kú trung b×nh cña c¸c sãng ®oîc lùa chän. (b) Sãng cao nhÊt (chiÒu cao sãng cao nh©t Hmax vw chu kú sãng cao nhÊt Tmax. Sãng cao nhÊt trong mét nhãm sãng. (c) Sãng mét phÇn moêi cao nhÊt (H1/10, T1/10). Sãng cã chiÒu cao vw chu kú b»ng chiÒu cao vw chu kú trung b×nh cña c¸c sãng mét phÇn moêi cao nhÊt trong mét nhãm sãng. (d) Sãng trung b×nh (chiÒu cao sãng trung b×nh H , chu kú trung b×nh T ). Sãng cã chiÒu cao vw chu kú b»ng chiÒu cao vw chu kú trung b×nh cña tÊt c¶ c¸c sãng trong nhãm sãng. (e) Sãng noíc s©u (chiÒu cao sãng noíc s©u Ho vw chu kú sãng noíc s©u To). Sãng ë mét vÞ trÝ mw chiÒu s©u noíc b»ng Ýt nhÊt mét nöa chiÒu dwi sãng: c¸c th«ng sè sãng ®oîc biÓu thÞ b»ng c¸c th«ng sè cña sãng cã ý nghÜa ë vÞ trÝ ®ã . (f) Sãng noíc s©u to¬ng ®o¬ng (Ho ). ChiÒu cao mét sãng gi¶ thuyÕt ®· ®oîc hiÖu chØnh v× ¶nh hoëng cña c¸c thay ®æi vÒ ®Þa h×nh hai chiÒu nho khóc x¹ vw nhiÔu x¹; nã ®oîc biÓu thÞ b»ng chiÒu cao cña sãng cã ý nghÜa. (2) Sãng lín nhÊt Sãng cã ý nghÜa lín nhÊt trong mét lo¹t c¸c sè liÖu sãng cã ý nghÜa ®· quan s¸t ®oîc trong mét thêi kú nwo ®ã (vÝ dô mét ngwy, mét th¸ng hoÆc mét n¨m) ®oîc gäi lw sãng lín nhÊt. §Ó x¸c ®Þnh râ ®é dwi cña thêi kú quan s¸t, nªn gäi sãng lín nhÊt lw sãng cã ý nghÜa lín nhÊt trong mét ngwy (hoÆc mét th¸ng ,mét n¨m vv...). H¬n n÷a, khi ngoêi ta muèn nãi râ ngoêi ta nãi tíi sãng cã ý nghÜa ®èi víi sãng lín nhÊt xÈy ra trong th¬× tiÕt gi«ng b·o, ta dïng thuËt ng÷ sãng ®Ønh (xem 4.4. Xö lý thèng kª c¸c sè liÖu quan s¸t vμ tÝnh to¸n sãng).ChiÒu cao sãng lín nhÊt lw gi¸ trÞ cùc ®¹i cña chiÒu cao sãng cã ý nghÜa trong mét thêi kú nwo ®ã, nã kh¸c víi ®Þnh nghÜa cña chiÒu cao sãng cao nhÊt (3) ý nghÜa cña sãng noíc s©u to¬ng ®o¬ng ChiÒu cao sãng t¹i mét n¬i nwo ®ã ë hiÖn troêng ®oîc x¸c ®Þnh b»ng kÕt qu¶ cña c¸c biÕn d¹ng do sãng vwo chç c¹n vw vì ra, ®iÒu nwy phô thuéc vwo chiÒu s©u noíc ë n¬i ®ã vw c¸c biÕn d¹ng do nhiÔu x¹ vw khóc x¹, ®iÒu nwy phô thuéc c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa lý hai chiÒu ë n¬i ®ã. Tuy nhiªn, trong c¸c thÝ nghiÖm m« h×nh thuû lùc vÒ sù biÕn d¹ng hoÆc voît trwn cña sãng trong m¸ng hai chiÒu hoÆc trong ph©n tÝch hai chiÒu theo lý thuyÕt biÕn d¹ng sãng th× kh«ng xÐt ®Õn c¸c sù thay ®æi ®Þa h×nh hai chiÒu. Khi ¸p dông c¸c kÕt qu¶ cña thÝ nghiÖm m« h×nh hai chiÒu hoÆc mét tÝnh to¸n lý thuyÕt cho hiÖn troêng, cÇn kÕt hîp troíc c¸c ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt cña vÞ trÝ ®ang nghiªn cøu, cô thÓ lw ¶nh hoëng cña c¸c sù thay ®æi ®Þa h×nh hai chiÒu (®Æc biÖt ¶nh hoëng cña nhiÔu x¹ vw khóc x¹) vwo c¸c sãng noíc s©u ë vÞ trÝ ®ang nghiªn cøu, tõ ®ã ®iÒu chØnh c¸c sãng noíc s©u thwnh mét d¹ng sao cho chóng to¬ng øng víi chiÒu cao sãng khëi ®iÓm noíc s©u dïng cho thÝ nghiÖm hoÆc tÝnh to¸n lý thuyÕt. ChiÒu cao sãng noíc s©u cã ®oîc b»ng c¸ch hiÖu chØnh c¸c ¶nh hoëng cña nhiÔu x¹ vw khóc x¹ víi c¸c hÖ sè cña chóng ®oîc gäi lw chiÒu cao sãng - II.32 -
www.Gia24.vn noíc s©u to¬ng ®o¬ng . ChiÒu cao sãng noíc s©u to¬ng ®o¬ng ë vÞ trÝ sÏ tiÕn hwnh thiÕt kÕ ®oîc x¸c ®Þnh nho sau: Ho’ = Kd Kr Ho (4.1.1) Trong ®ã : Kr : hÖ sè khóc x¹ ë vÞ trÝ nghiªn cøu (xem 4.5.2. Khóc x¹ sãng) Kd : hÖ sè nhiÔu x¹ ë vÞ trÝ nghiªn cøu (xem 4.5.3. NhiÔu x¹ sãng) 4.1.3. TÝnh chÊt cña sãng >1] TÝnh chÊt c¬ b¶n cña sãng C¸c tÝnh chÊt c¬ b¶n cña sãng nho chiÒu dwi sãng vw vËn tèc cã thÓ ®oîc x¸c ®Þnh b»ng lý thuyÕt sãng biªn ®é nhá. Tuy nhiªn, chiÒu cao cña sãng vì vw chiÒu cao sãng leo ph¶i ®oîc oíc tÝnh trong khi xem xÐt ¶nh hoëng cña biªn ®é h÷u h¹n. >ChØ dÉn kü thuËt@ (1) Lý thuyÕt sãng biªn ®é nhá C¸c tÝnh chÊt c¬ b¶n cña sãng ®oîc biÓu thÞ thwnh hwm sè cña chiÒu cao sãng, chu kú vw ®é s©u noíc. C¸c ®Æc tÝnh kh¸c cña sãng noíc n«ng cã ®oîc b»ng xÊp xØ bËc nhÊt cña lý thuyÕt sãng biªn ®é nhá ®oîc liÖt kª doíi ®©y. Chó ý r»ng , vÒ to¹ ®é, chiÒu do¬ng cña trôc x ®oîc lÊy theo chiÒu sãng ®i tíi, cßn chiÒu do¬ng cña trôc z lw chiÒu th¼ng ®øng ®i lªn víi z = 0 to¬ng øng víi cao ®é noíc tÜnh. ChiÒu s©u noíc h gi¶ ®Þnh lw kh«ng ®æi vw c¸c ®Æc tÝnh cña sãng ®oîc gi¶ ®Þnh lw ®ång ®Òu theo pho¬ng ngang (chiÒu y) (a) §é d©ng cao (chuyÓn dÞch tõ cao ®é noíc tÜnh) (m) H § 2S 2S · K ( x, t) sin¨ x t¸ (4.1.2) 2 ©L T¹ trong ®ã : K : ®é d©ng cao (m) H : chiÒu cao sãng (m) L : chiÒu dwi sãng (m) T : chu kú (s) (b) ChiÒu dwi sãng (m) gT 2 2Sh tanh L (4.1.3) 2S L trong ®ã : h : chiÒu s©u noíc (m) ; g : gia tèc träng troêng (m/s2) (c) VËn tèc sãng (m/s) 2Sh 2Sh gT gL tanh tanh C (4.1.4) 2S 2S L L (d) VËn tèc h¹t noíc (m/s) - II.33 -
www.Gia24.vn 2S ( z h) ½ cosh 2S · ° SH 2S § L sin¨ x t¸ ° u 2Sh ©L T ¹° T sinh ° L ¾ (4.1.5) 2S ( z h) ° cosh SH § 2S 2S ·° L cos¨ x t¸ w T ¹° 2Sh ©L T sinh ° ¿ L trong ®ã : u : thwnh phÇn vËn tèc h¹t noíc theo pho¬ng x (m/s) w : thwnh phÇn vËn tèc h¹t noíc theo pho¬ng z (m/s) (e) Gia tèc h¹t noíc (m/s2) 2S ( z h) ½ cosh ·° 2S H § 2S 2S 2 du L cos¨ x t ¸° 2Sh 2 ©L ¹° dt T T sinh ° L ¾ (4.1.6) 2S ( z h) ° cosh 2S H2 § 2S 2S ·° dw L sin¨ x t¸° 2Sh 2 ©L ¹° dt T T sinh ¿ L Trong ®ã : du : thwnh phÇn gia tèc h¹t noíc theo pho¬ng x (m/s2) dt dw : thwnh phÇn gia tèc h¹t noíc theo pho¬ng y (m/s2) dt (f) ¸p lùc trong noíc khi sãng t¸c ®éng (N/m2) 2S ( z h) cosh § 2S 2S 1 · L U o gH t ¸ U o gz sin¨ x p (4.1.7) 2SH 2 ©L ¹ T cosh L trong ®ã : Uo : dung träng cña noíc (1,01 ~1,05 . 103 kg/m3 ®èi víi noíc biÓn) (g) N¨ng loîng trung b×nh cña sãng trªn diÖn tÝch ®¬n vÞ cña mÆt noíc (J) 1 U o gH 2 Ek E p E (4.1.8) g trong ®ã : Ekvw Ep lw c¸c mËt ®é ®éng n¨ng vw thÕ n¨ng to¬ng øng víi Ek=Ep (h) TØ lÖ trung b×nh cña n¨ng loîng ®oîc chuyÓn t¶i theo pho¬ng chuyÓn ®éng cña sãng trong thêi gian ®¬n vÞ vw cho bÒ réng ®¬n vÞ cña sãng( N.m/m/s) - II.34 -
www.Gia24.vn W = CG E = nCE (4.1.9) CG =nC (4.1.10) trong ®ã: CG :vËn tèc nhãm cña sãng (m/s) 4Sh · § ¨ ¸ 1¨ L ¸ 1 n (4.1.11) 4Sh ¸ 2¨ ¨ sinh ¸ © L¹ (2) C¸c ®Æc trong cña sãng noíc s©u vw chiÒu dwi sãng (a) Sãng noíc s©u Sãng trong noíc cã chiÒu s©u lín h¬n mét nöa chiÒu dwi sãng (h/L >1/2) ®oîc gäi lw sãng noíc s©u. C¸c ®Æc trong kh¸c nhau cña sãng noíc s©u cã thÓ cã ®oîc tõ c¸c pho¬ng tr×nh cña lý thuyÕt sãng biªn ®é nhá b»ng c¸ch ®Æt h/L o f. ChiÒu dwi sãng Lo , vËn tèc sãng Co vw vËn tèc nhãm CG ®èi víi sãng noíc s©u tõ ®ã trë thwnh nho doêi ®©y. Chó ý r»ng ®¬n vÞ cña chu kú T lw gi©y (s) = 1,56T2 (m), Co = 1,56T (m/s) Lo (4.1.12) Cc = 0,78T (m/s) = 1,52T (kt) = 2,81T (km/h) Nho ®· biÓu thÞ trong pho¬ng tr×nh (4.1.12)chiÒu dwi sãng, vËn tèc sãng vw vËn tèc nhãm víi sãng noíc s©u chØ phô thuéc vwo chu kú vw kh«ng phô thuéc vwo chiÒu s©u noíc (b) ChiÒu dwi sãng cña sãng dwi C¸c sãng mw chiÒu dwi sãng cùc kú dwi so víi chiÒu s©u noíc (h/L < 1/25) ®oîc gäi lw sãng dwi. C¸c ®Æc tÝnh kh¸c cña sãng dwi cã thÓ cã ®oîc tõ c¸c pho¬ng tr×nh cña lý thuyÕt sãng biªn ®é nhá b»ng c¸ch lÊy h/L cùc nhá. ChiÒu dwi sãng, vËn tèc sãng vw vËn tèc nhãm ®èi víi sãng dwi do ®ã trë thwnh nho sau: L T gH (m) (4.1.13) gH (m/s) C Co (3) Xem xÐt ¶nh hoëng cña biªn ®é h÷u h¹n C¸c pho¬ng tr×nh cho träng (1) kh«ng ph¶i lu«n chÝnh x¸c ®èi víi c¸c sãng noíc n«ng vw do ®ã ®«i lóc cÇn sö dông c¸c pho¬ng tr×nh ®èi víi sãng biªn ®é h÷u h¹n. Khi tiÕn hwnh tÝnh to¸n theo c¸c pho¬ng tr×nh sãng biªn ®é h÷u h¹n, ta ph¶i tham kh¶o Sæ tay c«ng thøc thuû lùc do Héi c¸c kü so x©y dùng NhËt B¶n ph¸t hwnh. Sè loîng c¸c sai sè trong tÝnh to¸n n¶y sinh tõ viÖc sö dông lý thuyÕt sãng biªn ®é nhá thay ®æi tuú theo ®é dèc cña sãng H/L vw tû lÖ cña chiÒu s©u noíc ®èi víi chiÒu dwi sãng h/L. Tuy nhiªn, sai sè trong c¸c th«ng sè cña sãng thoêng kh«ng qu¸ 20 ~ 30% trõ vËn tèc n»m ngang cña h¹t noíc u. Mét trong c¸c ¶nh hoëng cña biªn ®é h÷u h¹n cña sãng xuÊt hiÖn ë cao ®é ®Ønh Kc so víi chiÒu cao sãng, tØ sè nwy t¨ng khi chiÒu cao sãng t¨ng. §Þnh nghÜa cña chiÒu cao ®Ønh Kc ®oîc cho ë trªn cïng H×nh T.4.1.2. H×nh nwy ®oîc vÏ dùa trªn c¸c ghi chÐp mÆt c¾t ngang sãng ë hiÖn troêng. Nã cho thÊy tØ lÖ cña chiÒu cao ®Ønh sãng cao nhÊt cã ®oîc tõ mçi ghi chÐp quan s¸t so víi chiÒu cao sãng cao nhÊt Hmax trong ghi chÐp ®ã nho mét hwm sè cña chiÒu cao sãng to¬ng ®èi H1/3 /h. (4) C¸c lo¹i lý thuyÕt sãng biªn ®é h÷u h¹n Lý thuyÕt sãng biªn ®é h÷u h¹n bao gåm lý thuyÕt sãng Stokes, lý thuyÕt sãng cnoidal vw c¸c lý thuyÕt kh¸c. Trong lý thuyÕt thø nhÊt, ®é dèc sãng ®oîc gi¶ ®Þnh to¬ng ®èi thÊp ,vw h×nh d¹ng cña sãng ®oîc biÓu thÞ b»ng mét chuçi c¸c hwm loîng gi¸c. Mét sè c¸c nhw nghiªn cøu ®· kiÕn nghÞ mét sè lêi gi¶i - II.35 -
www.Gia24.vn chuçi gÇn ®óng. Tuy nhiªn trong lý thuyÕt nwy ®é héi tô cña c¸c chuçi trë thwnh cùc chËm khi tû lÖ chiÒu s©u noíc so víi chiÒu dwi sãng gi¶m. §iÒu ®ã cã nghÜa lý thuyÕt kh«ng thÓ ¸p dông khi tû lÖ chiÒu s©u noíc so víi chiÒu dwi sãng qu¸ nhá. MÆt kh¸c, lý thuyÕt sãng cnoidal cã ®oîc lw tõ pho¬ng ph¸p gi·n në nhiÔu lo¹n víi tû lÖ chiÒu s©u noíc so víi chiÒu dwi sãng ®oîc gi¶ ®Þnh lw cùc kú nhá, ®iÒu ®ã cã nghÜa nã cã gi¸ trÞ khi tû lÖ chiÒu s©u noíc so víi chiÒu dwi sãng nhá. Tuy nhiªn, sai sè l¹i lín lªn khi tû lÖ chiÒu s©u noíc so víi chiÒu dwi sãng t¨ng lªn. Ngowi hai lý thuyªt ®ã, cßn lý §é lÖch tiªu chuÈn Sè ®iÓm thuyÕt sãng hypecbolic, trong ®ã mét sãng cnoidal ®oîc xem gÇn ®óng lw mét sù khai d÷ liÖu triÓn c¸c hwm hypecbolic vw lý thuyÕt sãng Trung b×nh ®¬n ®éc, nã lw troêng hîp tiÖm cËn cña lý thuyÕt sãng cnoidal khi chiÒu dwi sãng tiÕn tíi v« cïng. Trõ lý thuyÕt sãng ®¬n ®éc, c¸c pho¬ng tr×nh trong tÊt c¶ c¸c lý thuyÕt sãng biªn ®é h÷u h¹n ®Òu phøc t¹p cã nghÜa lw tÝnh to¸n kh«ng dÔ. §Æc biÖt, víi lý H×nh T-4.1.2. Quan hÖ gi÷a chiÒu cao cùc thuyÕt sãng cnoidal, c¸c pho¬ng tr×nh cã ®¹i cña ®Ønh sãng (Kc)max /Hmax tÝch ph©n elip, lwm cho viÖc sö dông chóng vw chiÒu cao sãng to¬ng ®èi H1/3/h rÊt bÊt tiÖn. NÕu pho¬ng ph¸p chuçi Dean ®oîc chÊp nhËn profile sãng vw vËn tèc h¹t noíc cã thÓ x¸c ®Þnh ®oîc víi ®é chÝnh x¸c cao ngay t¹i ®iÓm mw sãng vì. (5) ¸p dông lý thuyÕt sãng biªn ®é h÷u h¹n vwo thiÕt kÕ kÕt cÊu. C¸c lý thuyÕt phi tuyÕn, trong ®ã bao gåm c¶ c¸c lý thuyÕt sãng biªn ®é h÷u h¹n, ®oîc ¸p dông cho hwng lo¹t c¸c c«ng tr×nh x©y dùng bê biÓn. Tuy nhiªn vÉn cßn mét sè lín c¸c ®iÒu choa biÕt, vw do ®ã, trong troêng hîp thiÕt kÕ hiªn nay, chóng chØ ®oîc ¸p dông cho mét sè loîng h¹n chÕ lÜnh vùc nho sÏ th¶o luËn doíi ®©y. (a) VËn tèc n»m ngang cùc ®¹i cña h¹t noíc Umax ë mçi ®é cao bªn doíi ®Ønh sãng. Th«ng tin nwy cùc kú quan träng trong viÖc ®¸nh gi¸ lùc sãng lªn mét bé phËn kÕt cÊu th¼ng ®øng. C¸c pho¬ng tr×nh tõ lý thuyÕt sãng Stokes ®oîc sö dông khi tû lÖ chiÒu s©u noíc víi chiÒu dwi sãng lín, vw c¸c pho¬ng tr×nh tõ lý thuyÕt sãng ®¬n ®éc ®oîc sö dông khi tû lÖ gi÷a chiÒu s©u noíc vw chiªï dwi sãng nhá. Mét tÝnh to¸n gÇn ®óng cã thÓ thùc hiÖn ®oîc b»ng c¸ch sö dông pho¬ng tr×nh kinh nghiÖm sau ®©y: § z h · cosh>(2S ( z h)) /L@ 1 /2 3 SH §H· 1 D¨ ¸ umax ( z) ¨ ¸ (4.1.14) sinh>(2Sh) /L@ ©h¹ ©h¹ T trong ®ã hÖ sè D ®oîc cho trong B¶ng T.4.1.2 B¶ng T.4.1.2 HÖ sè D ®Ó tÝnh vËn tèc n»m ngang cùc ®¹i cña h¹t noíc D D h/L h/L 0,03 1,5 0,2 0.68 0,05 1,50 0.3 0.49 0,07 1,43 0.5 0.25 0,10 1,25 0.7 0.27 0,14 0,97 - II.36 -
www.Gia24.vn (b) Sãng vwo c¹n Sãng vwo c¹n xÈy ra khi chiÒu s©u noíc gi¶m, cã thÓ tÝnh ®oîc b»ng c¸ch sö dông mét lý thuyÕt sãng dwi bao gåm c¸c sè h¹ng phi tuyÕn. Mét c¸ch kh¸c, cã thÓ ¸p dông lý thuyÕt song cnoidal hoÆc lý thuyÕt sãng Hypecbolic cho hiÖn toîng nwy (xem 4.5.5. Sãng vμo c¹n) (c) Sù d©ng lªn vw h¹ xuèng cña mùc noíc trung b×nh Mùc noíc trung b×nh h¹ xuèng dÇn dÇn khi sãng tiÕn vwo ®iÓm bÞ ph¸ vì vw sau ®ã d©ng lªn bªn trong vïng vì cho tíi bê, cã thÓ tÝnh ®oîc tõ lý thuyÕt giao thoa phi tuyÕn gi÷a c¸c sãng vw dßng ch¶y. Ph¶i xÐt ®Õn sù thay ®æi møc noíc trung b×nh nwy ®Ó tÝnh to¸n sù thay ®æi chiÒu cao sãng do sãng bÞ ph¸ vì ngÉu nhiªn (xem 4.5.6. Sãng vì) (d) Kho¶ng lät khÝ cña c¸c cÊu kÕt ngowi kh¬i Khi x¸c ®Þnh c¸c kho¶ng lät khÝ cña c¸c cÊu kÕt ngowi kh¬i bªn trªn mùc noíc tÜnh, nªn xÐt ®Õn ®é t¨ng to¬ng ®èi trong c¸c chiÒu cao ®Ønh sãng do ¶nh hoëng cña biªn ®é h÷u h¹n nho ®· tr×nh bwy trong H×nh T.4.1.2 >2@ C¸c tÝnh chÊt thèng kª cña sãng Trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn, cÇn xem xÐt c¸c tÝnh chÊt thèng kª cña sãng liªn quan ®Ðn chiÒu cao vw chu kú sãng vw nªn sö dông sù ph©n bè Rayleigh ®èi víi chiÒu cao sãng cña mét nhãm sãng noíc s©u kh«ng ®Òu. >Chó gi¶i@ Gi¶ thuyÕt ®»ng sau ph©n bè Rayleigh lw mét tiÒn ®Ò r»ng n¨ng loîng sãng ®oîc tËp trung trong mét d¶i cùc kú hÑp xung quanh mét tÇn sè nwo ®ã. Do ®ã c¸c vÊn ®Ò cßn tån t¹i khi ¸p dông chóng vwo c¸c sãng ®¹i do¬ng cã d¶i tÇn sè réng. Tuy nhiªn, ®· chØ ra r»ng chõng nwo mw c¸c sãng cßn ®oîc x¸c ®Þnh b»ng pho¬ng ph¸p qua 0, cã thÓ vÉn ¸p dông ®oîc ph©n bè Rayleigh cho c¸c sãng ®¹i do¬ng nho mét gi¶i ph¸p gÇn ®óng cã thÓ chÊp nhËn ®oîc. >ChØ dÉn kü thuËt@ (1) BiÓu thøc cña ph©n bè Rayleigh Ph©n bè Rayleigh ®oîc cho bëi pho¬ng tr×nh sau: S § H ·2 ½ SH ° ° p(H /H ) exp® ¨ ¸ ¾ (4.1.15) 2H ° 4©H¹ ° ¯ ¿ trong ®ã : p(H /H ) : hwm sè mËt ®é x¸c suÊt cña chiÒu cao sãng H : chiÒu cao sãng trung b×nh (m) Theo ph©n bè Rayleigh, chiÒu cao sãng mét phÇn moêi cao nhÊt H1/10 , chiÒu cao sãng cã ý nghÜa H1/3, H cã liªn quan gi÷a chóng víi nhau theo c¸c pho¬ng tr×nh sau : vw chiÒu cao sãng trung b×nh H1/10 =1,27 H1/3 H H1/3 =1,60 (4.1.16) Trung b×nh, c¸c quan hÖ nwy tho¶ m·n tèt víi c¸c kÕt qu¶ quan s¸t sãng t¹i chç. ChiÒu cao sãng cao nhÊt Hmax khã x¸c ®Þnh chÝnh x¸c nho sÏ ®oîc th¶o luËn trong (2) doíi ®©y, nhong nãi chung nã cã thÓ ®oîc quyÕt ®Þnh nho trong quan hÖ sau: Hmax = (1,6 ~ 2,0) H1/3 (4.1.17) C¸c chu kú liªn quan víi nhau nho sau: - II.37 -
www.Gia24.vn Tmax = T1/3 = (1,1 ~ 1,3) T (4.1.18) Tuy nhiªn cÇn nhí r»ng khi sãng tiÕn gÇn ®Õn bê, c¸c sãng cã chiÒu cao lín h¬n giíi h¹n vì b¾t ®Çu bÞ vì vw chiÒu cao cña chóng gi¶m xuèng do ®ã kh«ng thÓ dïng ph©n bè Rayleigh cho c¸c chiÒu cao sãng trong khu vùc vì. (2) X¸c suÊt xuÊt hiÖn cña chiÒu cao sãng lín nhÊt ChiÒu cao sãng cao nhÊt Hmax lw mét loîng thèng kª kh«ng thÓ x¸c ®Þnh chÝnh x¸c; chØ cã thÓ cho x¸c suÊt xuÊt hiÖn cña nã. NÕu chiÒu cao sãng ®oîc gi¶ ®Þnh tu©n theo ph©n bè Rayleigh, khi ®ã gi¸ trÞ mong ®îi H max cña Hmax, khi tËp hîp ®oîc mét sè loîng lín c¸c mÉu mçi mÉu gåm cã N sãng, ®oîc cho nho sau : 0,5722 · § Hmax 0,706¨ ln N ¸ H1 /3 ¸ ¨ (4.1.20) 2 ln N ¹ © Tuy nhiªn,cÇn nhí r»ng khi Hmax cã ®oîc cho mçi sè loîng lín c¸c mÉu mçi mÉu bao gåm N sãng, cã mét sè lín c¸c troêng hîp mw H max voît qu¸ Hmax . Do ®ã nÕu chØ ®¬n gi¶n sö dông H max lwm sãng tÝnh to¸n, cã thÓ ®Æt kÕt cÊu vwo mét t×nh tr¹ng nguy hiÓm. Do ®ã, ta cã thÓ dù kiÕn pho¬ng ph¸p trong ®ã sö dông mét chiÒu cao sãng (Hmax)P víi P =0,05 hoÆc 0,1, khi ®ã (Hmax)P ®oîc x¸c ®Þnh sao cho x¸c suÊt cña gi¸ trÞ Hmax voît qu¸ (Hmax)P lw P (nghÜa lw møc ®é quan träng lw P). Gi¸ trÞ cña (Hmax)P víi mét møc ®é quan träng P ®· cho ®oîc x¸c ®Þnh bëi pho¬ng tr×nh sau: · § N ¨ ln[ /( P )] ¸ 0,706H1 /3 ln¨ (H max ) P (4.1.21) ¸ © 11 ¹ B¶ng T.4.1.4 liÖt kª c¸c gi¸ trÞ cã ®oîc tõ pho¬ng tr×nh nwy. V× Hmax kh«ng ph¶i lw mét gi¸ trÞ x¸c ®Þnh mw lw mét biÕn sè theo x¸c suÊt, gi¸ trÞ cña Hmax/ H1/3 thay ®æi lín víi N vw P. Tuy nhiªn, xÐt ®Õn vÊn ®Ò lw chiÒu cao sãng chØ gÇn ®óng theo ph©n bè Rayleigh vw c«ng thøc ¸p lùc sãng ®oîc t×m thÊy trong khi cã mét møc ®é ph©n t¸n nhÊt ®Þnh cña c¸c d÷ liÖu nªn cã thÓ sö dông Hmax = (1,6 ~ 2,0 ) H1/3 vw bá qua c¸c gi¸ trÞ rÊt nhá hoÆc rÊt lín trong b¶ng. B¶ng T.4.1.4. Quan hÖ gi÷a chiÒu cao sãng cao nhÊt Hmax vw chiÒu cao sãng cã ý nghÜa H1/3. Sè loîng sãng Pho¬ng thøc Møc quan träng Trung b×nh Møc quan träng Møc quan träng (Hmax) pho¬ng thøc 50% 10% 5% N ( H max) (Hmax) 0,5 (Hmax)0,1 (Hmax)0,05 1,40H1/3 50 1,46H1/3 1,50H1/3 1,76H1/3 1,86H1/3 100 1,52H1/3 1,58H1/3 1,61H1/3 1,85H1/3 1,95H1/3 200 1,63H1/3 1,68H1/3 1,72H1/3 1,94H1/3 2,03H1/3 500 1,76H1/3 1,81H1/3 1,84H1/3 2,06H1/3 2,14H1/3 1.000 1,86H1/3 1,91H1/3 1,94H1/3 2,14H1/3 2,22H1/3 2.000 1,95H1/3 2,00H1/3 2,02H1/3 2,22H1/3 2,30H1/3 5.000 2,05H1/3 2,10H1/3 2,12H1/3 2,31H1/3 2,39H1/3 10.000 2,12H1/3 2,19H1/3 2,19H1/3 2,39H1/3 2,47H1/3 >3@ Phæ sãng Trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn, ph¶i xem xÐt nghiªm tóc tíi d¹ng hwm sè cña phæ sãng vw sö dông mét biÓu thøc thÝch hîp >ChØ dÉn kü thuËt@ - II.38 -
www.Gia24.vn (1) D¹ng chung cña phæ sãng D¹ng chung cña phæ sãng thoêng ®oîc biÓu thÞ b»ng pho¬ng tr×nh sau ®©y S(f,T) = S(f) G (f,T) (4.1.22) trong ®ã: f : tÇn sè T : pho¬ng vÞ so víi pho¬ng chÝnh cña sãng S(f, T) : phæ hoíng. Trªn ®©y, S(f) lw mét hwm sè biÓu thÞ sù ph©n bè cña n¨ng loîng sãng liªn quan tíi tÇn sè, nã ®oîc gäi lw phæ tÇn sè; G(T) lw mét hwm sè biÓu thÞ sù ph©n bè cña n¨ng loîng sãng liªn quan tíi hoíng, nã ®oîc gäi lw hwm lan truyÒn theo hoíng Hwm sè biÓu thÞ trong c¸c pho¬ng tr×nh sau ®©y cã thÓ sö dông cho S(f) vw G(f,T). Phæ tÇn sè cña pho¬ng tr×nh (4.1.23) ®oîc gäi lw phæ Bretschneider Mitsuyasu, cßn pho¬ng tr×nh (4.1.24) ®oîc gäi lw hwm lan truyÒn lo¹i Mitsuyasu: S(f) = 0,257 H 21/3 T -41/3 g- -5 exp >-1.03(T1/3f) -4@ (4.1.23) G(f,T) = Go cos2s T/2 (4.1.24) trong ®ã: Go : lw mét h»ng sè tû lÖ tho¶ m·n ®iÒu kiªn chuÈn ho¸ sau ®©y: T max ³T G ( f ,T )dT 1 (4.1.25) min trong ®ã:Tmax vw Tmin lw c¸c gãc lÖch tèi ®a vw tèi thiÓu so víi pho¬ng chÝnh Sè h¹ng S trong pho¬ng trinh (4.1.24) lw mét th«ng sè biÓu thÞ møc ®é lan truyÒn theo pho¬ng cña n¨ng loîng sãng. Nã ®oîc cho bëi c«ng thøc sau: ½ 2,5 §f· S max ¨ ¨f ¸ f ! fm ° : S ¸ ° © m¹ ¾ (4.1.26) 5 §f· ° S max ¨ ¨f ¸ : f d fm ° S ¸ © m¹ ¿ Trong ®ã fm lw tÇn sè t¹i ®ã ®Ønh phæ xuÊt hiÖn. Nã cã thÓ ®oîc biÓu thÞ b»ng c¸c sè h¹ng cña chu kú sãng cã ý nghÜa T1/3 nho trong pho¬ng tr×nh sau: fm = 1/ (1,05 T1/3) (4.1.27) NÕu c¸c ®¬n vÞ cña H1/3 vw T1/3 lw mÐt vw gi©y, ®¬n vÞ cña S(f,T) lw m s. 2 (2) Gi¸ trÞ cña th«ng sè lan truyÒn theo hoíng Ph¶i lÊy mét gi¸ trÞ b»ng 10 cho gi¸ trÞ cùc ®¹i Smax cña th«ng sè lan truyÒn theo hoíng trong troêng hîp sãng do giã ë noíc s©u. Trong troêng hîp noíc d©ng ,xÐt ®Õn qu¸ tr×nh ph©n r· cña sãng vw c¸c vÊn ®Ò kh¸c, nªn lÊy mét gi¸ trÞ b»ng 20 hoÆc h¬n lw thÝch hîp. H×nh T.4.1.4 cho mét ®å thÞ c¸c gi¸ trÞ gÇn ®óng cña Smax tuú theo ®é dèc cña sãng. XÐt ®o¸n qua gi¸ trÞ cña ®é dèc sãng, cã thÓ thÊy r»ng Smax
www.Gia24.vn Smax sau khi c¸c sãng ®· bÞ khóc x¹ t¹i mét bê biÓn cã c¸c ®oêng ®ång møc s©u th¼ng vw song song. Trong h×nh, (Dp)o lw gãc tíi cña hoíng sãng chÝnh ë ranh giíi noíc s©u, nghÜa lw gãc gi÷a hoíng sãng chÝnh vw ®oêng vu«ng gãc víi ®oêng ®ång møc. H×nhT.4.1.4. §å thÞ cho c¸c gi¸ trÞ oíc tÝnh cña Smax tuú theo ®é dèc sãng H×nhT.4.1.5. §å thÞ cho sù thay ®æi cña Smax do khóc x¹ - II.40 -
www.Gia24.vn (4) M« h×nh c¶i tiÕn cho phæ tÇn sè NÕu c¸c sãng ®oîc t¹o ra trong mét m¸ng thÝ nghiÖm b»ng c¸ch sö dông phæ Bretschneider Mitsuyasu ®oîc biÓu thÞ b»ng pho¬ng tr×nh (4.1.23), chu kú cña sãng cã ý nghÜa cña c¸c sãng ®oîc t¹o ra thoêng lÖch víi chu kú cña sãng cã ý nghÜa môc tiªu. Lý do cã ®é lÖch nho vËy lw pho¬ng tr×nh gèc (4.1.23) ®oîc cho theo c¸c sè h¹ng cña tÇn sè ®Ønh gm nhong ®oîc thay b»ng chu kú sãng cã ý nghÜa T1/3 b»ng viÖc sö dông pho¬ng tr×nh (4.1.27). Do ®ã Goda ®· kiÕn nghÞ d¹ng phæ tiªu chuÈn sau ®©y, víi d¹ng nwy chu kú sãng cã ý nghÜa cña sãng ®oîc t¹o ra kh«ng lÖch víi chu kú sãng cã ý nghÜa môc tiªu. f 5 exp>-0,75 (T1/3f) 4 @ 2 4 S(f) = 0,205 H1 /3 T1 /3 (4.1.28) TÇn sè ®Ønh cña pho¬ng tr×nh (4.1.28) thÊp h¬n kho¶ng 8% so víi tÇn sè ®Ønh cña pho¬ng tr×nh (4.1.23), mËt ®é phæ ë ®Ønh cao h¬n kho¶ng 18%, vw town bé phæ bÞ dÞch vÒ phÝa tÇn sè thÊp. Ýt nhÊt, nªn sö dông d¹ng phæ biÓu thÞ b»ng pho¬ng tr×nh (4.1.28) cho phæ môc tiªu trong c¸c thÝ nghiÖm m« h×nh thuû lùc. (5) Quan hÖ gi÷a phæ sãng vw c¸c gi¸ trÞ ®iÓn h×nh cña c¸c ®Æc trong cña sãng (a) Phæ sãng vw gi¸ trÞ ®iÓn h×nh cña chiÒu cao sãng NÕu hwm mËt ®é x¸c suÊt ®Ó mét chiÒu cao sãng H xuÊt hiÖn ®oîc gi¶ ®Þnh lw tu©n theo ph©n bè Rayleigh, khi ®ã quan hÖ gi÷a chiÒu cao sãng trung b×nh H vw momen gèc cña phæ sãng mo ®oîc cho bëi pho¬ng tr×nh (4.1.30), trong ®ã m«men thø n cña phæ sãng ®oîc x¸c ®Þnh trong pho¬ng tr×nh (4.1.29) f ³ fnS(f) df mn = (4.1.29) 0 2Sm0 | 2,5 m0 H (4.1.30) H , ta cã quan hÖ sau ®©y gi÷a chiÒu cao sãng quan träng vw phæ. Sö dông quan hÖ H1/3 = 1,60 H1/3 | 4,0 m0 (4.1.31) 3,8 m0 . C¸c H1 /3 Theo kÕt qu¶ quan s¸t thùc tÕ, thoêng lw troêng hîp quan hÖ tèt nhÊt lw troêng hîp d÷ liÖu vÒ sãng trong noíc n«ng t¹i ®ã chiÒu cao sãng lín, c¸c sãng phi tuyÕn tÝnh cao 4,0 m0 ®oîc tho¶ m·n.Troêng hîp kh¸c, cã mét to¬ng quan rÊt m¹nh H1 /3 vw do ®ã quan hÖ gi÷a H1/3 vw mo . Do ®ã cã thÓ chÊp nhËn sö dông pho¬ng tr×nh (4.1.31) vw tÝnh chiÒu cao sãng cã ý nghÜa tõ phæ. (b) Phæ sãng vw gÝa trÞ ®iÓn h×nh cña chu kú Khi x¸c ®Þnh sãng theo pho¬ng ph¸p qua 0, chu kú trung b×nh Tz ®oîc cho bëi pho¬ng trinh sau theo lý thuyÕt Rice m0 /m2 Tz (4.1.32) TÝnh chu kú trung b×nh sö dông phæ lo¹i Breschneider- Mitsuyasu, ta cã quan hÖ sau Tz = 0,74 T1/3 (4.1.33) - II.41 -
www.Gia24.vn H×nh T.4.1.6 cho mét sù so s¸nh gi÷a chu kú trung b×nh T cã ®oîc tõ c¸c h×nh d¹ng sãng quan s¸t ®oîc thùc tÕ vw chu kú trung b×nh Tz oíc tÝnh tõ c¸c tÝnh to¸n tõ phæ. C¸c Trung b×nh : 0,832 N = 171 sè liÖu gi¸ trÞ Tz/ T ®oîc ph©n bè trong ph¹m vi §é lÖch chuÈn : 0,072 kho¶ng 0,6 ~ 1,0, trung b×nh lw 0,83. Nãi c¸ch kh¸c c¸c gi¸ trÞ trung b×nh cã ®oîc tõ c¸c h×nh d¹ng sãng cã xu hoíng lín h¬n kho¶ng 20% so víi gi¸ trÞ tÝnh ®oîc tõ c¸c m«men cña phæ. §é lÖch khái lý thuyÕt N'(Tz/T) Rice ®oîc cho lw ®· ®oîc g©y ra bëi sù cã n mÆt cña c¸c thwnh phÇn phi tuyÕn cÊp hai trong ph¹m vi tÊn sè cao cña phæ. p= (6) Phæ cho sãng chu kú dwi ViÖc gi¶i thÝch trªn ®©y lw ®èi víi sãng do giã vw thwnh phÇn noíc d©ng cã chu kú to¬ng ®èi ng¾n. Víi c¸c thwnh phÇn sãng chu kú dwi cã chu kú b»ng 10 gi©y hoÆc h¬n, xem 4.8.Sãng chu kú dwi vw sãng Tz/T hå. H×nh T.4.1.6. Ph©n bè tÇn sè cña tû sè gi÷a chu kú trung b×nh Tz do tÝnh theo phæ vw chu kú trung b×nh T ®o thùc tÕ. 4.2. Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn cña sãng dïng trong thiÕt kÕ 4.2.1. C¸c nguyªn t¾c ®Ó x¸c ®Þnh c¸c sãng níc s©u dïng trong thiÕt kÕ (§iÒu 4, Kho¶n 2 Th«ng b¸o) Ph¶i x¸c ®Þnh mét c¸ch tho¶ ®¸ng kho¶ng thêi gian cña c¸c d÷ liÖu thèng kª cña sãng dïng ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn sãng noíc s©u ®Ó nghiªn cøu æn ®Þnh cña c¸c kÕt cÊu c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn v.v..., cã xem xÐt nghiªm tóc ®Õn c¸c chøc n¨ng cña c¸c c«ng tr×nh c¶ng vw bÕn vw c¸c ®Æc trong cña kÕt cÊu. >Chó gi¶i@ (1) §èi víi c¸c d÷ liÖu ®o ®¹c thùc tÕ, nªn cã thêi gian ®o ®¹c to¬ng ®èi dwi (10 n¨m hoÆc h¬n) tuy nhiªn, khi thiÕu c¸c sè liÖu ®o ®¹c thùc tÕ nho vËy, ph¶i sö dông c¸c gi¸ trÞ ®· dù b¸o cã ®oîc b»ng c¸ch sö dông c¸c d÷ liÖu khÝ toîng cña Ýt nhÊt kho¶ng 30 n¨m c¸c gi¸ trÞ nwy ®oîc hiÖu chØnh b»ng c¸c d÷ liÖu ®o ®¹c sãng thùc tÕ cã thÓ cã ®oîc (2) Khi c¸c gi¸ trÞ ®· dù b¸o cã ®oîc tõ c¸c d÷ liÖu khÝ toîng ®oîc hiÖu chØnh b»ng c¸ch sö dông c¸c d÷ liÖu ®o ®¹c thùc tÕ cÇn thiÕt lw c¸c d÷ liÖu ®o ®¹c ph¶i cã ®oîc trong mét thêi kú Ýt nhÊt 3 n¨m vw cã ®oîc mét sè luoîng ®¸ng kÓ c¸c troêng hîp b·o lín. Tuy nhiªn, nÕu c¸c con sãng ®oîc ghi l¹i trong mét thêi tiÕt kh¸c thoêng chØ x¶y ra mét lÇn trong mét sè Ýt ®ît 10 n¨m vw gi¸ trÞ cña c¸c sãng ®ã voît qu¸ tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ ®· dù b¸o, c¸c gi¸ trÞ quan s¸t ®oîc cã thÓ ®oîc dïng lwm sãng noíc s©u tÝnh to¸n. (3) NÕu tuyÖt ®èi kh«ng cã c¸c d÷ liÖu ®o ®¹c thùc tÕ t¹i ®Þa ®iÓm cÇn nghiªn cøu, hoÆc nÕu c¸c sè liÖu ®o ®¹c cã ®oîc chØ lw trong c¸c ®iÒu kiÖn cùc kú h¹n chÕ, cã thÓ sö dông c¸c sè liÖu ®o ®¹c cho mét ®Þa ®iÓm l©n cËn cã c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn to¬ng tù. Troêng hîp nwy, cã thÓ sö dông c¸c sè liÖu NOWPHAS (nationwide ocean wave information Network for Ports and Harbors) (4) NÕu ®oîc biÕt mét c¬n b·o kh¸c thoêng xuÊt hiÖn trong khu vùc troíc thêi kú mw viÖc dù b¸o sãng cã sö dông c¸c sè liÖu khÝ toîng ®oîc thùc hiÖn (vÝ dô trong mét thËp niªn troíc ®ã), c¸c sè liÖu ghi chÐp cña sù kiÖn ®ã ph¶i ®oîc xÐt ®Õn. (5) Khi sö dông c¸c gi¸ trÞ dù b¸o cho mét c¬n b·o gi¶ thuyÕt, nªn nghiªn cøu ®Çy ®ñ ®é lín cña c¸c c¬n b·o troíc ®©y vw c¸c hwnh tr×nh chóng ®· ®i, bao gåm c¶ mét nghiªn cøu vÒ x¸c suÊt xuÊt hiÖn cña mét c¬n b·o nho thÕ . (6) Khi oíc tÝnh sãng noíc s©u cã sö dông c¸c sè liÖu ®o ®¹c thùc tÕ, cÇn xÐt ®Õn vÊn ®Ò lw chiÒu cao sãng ®o ®oîc ®· bÞ ¶nh hoëng bëi khóc x¹ vw c¹n. Khi ®ã chiÒu cao sãng cña sãng noíc s©u ph¶i - II.42 -

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.