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《波浪模型试验规程》(JTJ∕T234-2001).pdf

流体动力学方程和边界条件中只保留线性项所描

流体动力学方程和边界条件中，除线性项外，尚保留二阶或高 阶项所描述的波浪

莆田某多层住宅小区工程模板施工方案（胶合板 门型钢管架）物理模型试验和数值模拟中边界上的控制条件。

数值模拟中起始时的控制条

波浪物理模型试验的基本规定

3.1.1波浪模型试验应根据工程规划和设计要求选用物理模型 试验或数值模拟试验。必要时，应同时进行物理模型试验和数值 模拟试验。

面模型；当研究的问题不能简化为二维时，应采用整体模型。

试验大纲应包括下列内容

（1）试验依据和遵守的技术标准； （2）项目概况，试验目的、内容和要求； （3）试验依据的基本资料，试验方法和实施方案； （4）试验设备和测量仪器； （5）主要试验人员、试验进度计划、预期的目标和试验结果

（1）封面，包括试验成果的名称、承担单位、参加单位和编制日 期； (2）扉页，包括法人代表、技术主管、项目负责人、报告编写人 和试验参加人员； （3）摘要，简述试验目的和方法及试验主要结论； （4）目次，包括试验成果报告的章、节名称和起始页码； （5）正文； （6）参考文献。

3.1.6试验成果报告的正文应包括下列内容：

（1)引言，包括试验的背景、目的和采取的技术路线等； (2)试验依据的基本资料，包括工程概况、工程布置、建筑物结 构、水位、波浪、地形及其它水文、气象、泥沙和地质等资料； （3）试验内容和技术要求； （4）模型设计或数值模拟方法，包括物理模型的相似条件、模 型比尺的选择、模型的布置及试验设备和测量仪器等；数值模拟的 基本控制方程、边界条件、求解方法、离散格式和参数的确定； （5）模型制作，包括图纸资料、边界和制作精度； （6）试验结果分析； （7）结语，包括试验主要结果、存在的问题及建议。 3.1.7进行验证试验的项目，其试验成果报告的正文应包括验证 试险相似性和合理性的内究

3.2.2.1断面物理模型长度比尺应符合表3.2.2的规定。

3.2.2.1断面物理模型长度比尺应符合表3.2.2的

断面物理模型长度比尺 表3.2.2

3.2.2.2整体物理模型长度比尺不应大于150。当有船舶模型 置于其中时，模型长度比尺不应大于80。船行波试验时，模型长 度比尺不宜大于30。

期不应小于0.5s；不规则波有效波高不应小于2cm，谱峰值周期不 应小于0.8s

模型设计应根据波浪等动力因素及其与建筑物、岸滩等利 用的特点，采用不同的相似准则，并应符合下列规定。 2.3.1波浪、波浪与水流及其与建筑物、岸滩等相互作用的 设计，应满足重力相似，其比尺按下列公式确定：

3.2.3模型设计应根据波浪等动力因素及其与建筑物、

模型设计应根据波浪等动力因素及其与建筑物、岸滩等相 用的特点，采用不同的相似准则L并应符合下列规定

互作用的特点，采用不同的相似准则，并应符合下列规定。 3231波浪波浪与水流及其与建筑物岸滩等相互作用的

广中 2 入— 一模型长度比尺； p原型长度； lm一一模型长度； 入 时间比尺； 入f 频率比尺； 入 速度比尺； 入p 压强比尺； 入F 力比尺； 入Q 流量比尺； 入 单宽流量比尺； 入E 能量比尺。 3.2.3.2波浪与斜坡式、直墙式建筑物相互作用的建筑物模型 计，应满足几何相似。与稳定性试验有关的建筑物构件的模型 计，除应满足几何相似外，尚应满足质量、重心位置相似

3.2.3.3波浪与浮式建筑物相互作用的建筑物和船舶的模型 设计，除应满足几何相似外，尚应满足惯性短和自摇周期相似，其 锚系结构尚应满足长度、质量和弹性相似。 3.2.3.4波浪与桩基、墩柱建筑物和水下管线相互作用的建筑 物及其构件的模型设计，应满足与原型几何相似，当速度力起主要 作用时，应分析雷诺数的影响：当桩和水下管线模型刚度较小时， 应计人弹性影响。 3.2.3.5波浪作用下系泊船舶对码头撞击力的护舷模型设计， 应满足弹性相似。 3.2.4当整体物理模型的试验条件受到限制时，可采用变态物理 模型。变态物理模型试验应符合下列要求。 3.2.4.1变态整体物理模型设计，应根据现场资料和试验要求 进行分析，满足主要相似条件，合理选择模型比尺，并应对相似条 件进行验证。 3.2.4.2变态整体物理模型应按重力相似设计，模型的变率应 根据不同条件及要求选取，但不应大于5。 3.2.4.3变态整体物理模型设计应满足下列要求： （1）以波浪折射为主时，波长、波周期和时间比尺按下列公式 盈宁

及具构件的模型设计，应满足与原型儿何相似，当速度力起主 用时，应分析雷诺数的影响；当桩和水下管线模型刚度较小时 计人弹性影响。

模型。变态物理模型试验应符合下列要求。

.2.4.1变态整体物理模型设计，应根据现场资料和试验要 厅分析，满足主要相似条件，合理选择模型比尺，并应对相似 进行验证。

3.2.4.2变态整体物理模型应按重力相似设计，模型的

根据不同条件及要求选取，但不应大于5。

根据不同条件及要求选取，但不应大于5。

（1)以波浪折射为主时，波长、波周期和时间比尺按下列公式 确定：

入1. = 入h ² =A1² AT= A=AT

式中入一一波长比尺； 入一模型垂直长度比尺； 入T一波周期比尺； 入一一时间比尺。 （2）以波浪绕射为主时，波长、波周期和时间比尺按下列公式 确定：

AL = [^( tanh2h) 入,=AT

式中入L一波长比尺； 模型水平长度比尺； 入r一—波周期比尺； 入(an2t) 2πh 原型与模型的tanh 之比； L h 水深； L 波长； 入一一 时间比尺。 （3）研究波浪反射时，建筑物模型和边界的反射系数与原型 一 致。

3.3.1波浪和水流的模拟应满足重力相似准则。 3.3.2波浪模型试验宜模拟单向不规则波。必要时，应模拟多向 不规则波。单向不规则波和多向不规则波的模拟应满足下列要 求。 3.3.2.1单向和多向不规则波宜模拟工程水域的实测波谱。 无实测波谱时，可采用现行行业标准《海港水文规范》（JTJ213）中 规定的波谱或其它合适的波谱。必要时，应模拟波列及波群。 3.3.2.2单向不规则波模拟的允许偏差应满足个列要求： （1）波能谱总能量的允许偏差为±10%； （2）峰频模拟值的允许偏差为±5%； （3）在谱密度大于或等于0.5倍谱密度峰值的范围内，谱密度 分布的允许偏差为±15%； （4）有效波高、有效波周期或谱峰周期的允许偏差为±5%； （5）模拟的波列中1%累积频率波高、有效波高与平均波高比

值的允许偏差为±15%

3.3.2.3多向不规则波宜按频率、方向对应法模拟波面，并 列公式进行模拟：

△o—圆频率分割点间隔（rad/s); △9一一方向等分点间隔（rad）； 0max，0min—分别为方向谱的最大、最小方向角(rad)； Rm——第m个频率、第i个方向的组成波在(0,1） 域内均布的随机数。

3.3.3当波浪模型试验采用规则波时，规则波平均波高和波周期

3.3.5波浪和水流共同作用时，波浪和水流应采用同

槽或水池放置建筑物模型前，在研究区域先模拟水流的流 向，再模拟无流时的波浪，并进行合成。

波、流分离，再模拟要求的水流和波浪

3.4试验设备和测量仪器

3.4.1波浪模型试验水槽的有效段长度应大于10倍波长，水槽 宽度宜大于0.5m。水槽两侧壁与水槽中轴线距离允许偏差应为 ±2mm。水槽和水池的首尾两端应设消浪装置，且尾部消浪装置 应能消除9%以上的反射波，并应采取措施消除或减小造波机二 次反射波的影响。有斜向反射时，水池的两侧也应设消浪装置。

（1）生波设备产生的波形平稳，重复性好； （2）生流设备产生的水流平稳。

3.4.3.2测量系统应满足灵敏度和稳定性的要求，在满量程条 件下25内的零漂允许偏差应为±5%，波高仪线性允许偏差应为 ±2%，总力仪、波压仪和波动流速仪的线性允许偏差应为±5%。 3.4.3.3测波浪力时，测力系统的自振频率不宜小子测力频率 的4～6倍，不规则波的测力频率宜取高频一侧力谱能量为总能量 30%处的频率，当不能满足要求时，应按下列公式修正：

3.4.3.3测波浪力时，测力系统的自振频率不宜小于测 的4～6倍，不规则波的测力频率宜取高频一侧力谱能量为 30%处的频率，当不能满足要求时，应按下列公式修正：

3.5试验数据采集和处理

3.5.1波很数结末集和处理应付日下列规定。 3.5.1.1不规则波试验的波浪数据采集时间间隔应小于有效 波周期的1/10，且不宜大于高频截止频率对应周期的1/4，在波浪 平稳条件下，连续采集的波浪个数不应少于100个，多向不规则波 不应少于300个，并应按附录A计算波高和波周期的统计特征值 必要时，可按附录A计算波高、波周期的经验赖率分布，按附录B 和附录C进行谱分析。

.5.1.2规则波试验的波浪数据采集时间间隔应小于平均 明的1/20。在波浪稳定条件下社区智能化工程施工组织设计方案，连续采集的波浪个数不应少 个，并取其平均值作为代表值

3.5.1.3波高和波周期分析应采用跨零点法，并应设阈个

常值。数据的取值应与仪器测量精度相匹配，并按有效数字

3.5.2多向不规则波试验的数据测量和处理尚应符合下

3.5.2多可不规则波试验的数据测童和处理可应付合下列规定。 3.5.2.1应由多个波高仪或流速仪组成阵列，同步测量多点波 面或多个波动量变化过程，可采用贝叶斯法分析多向不规则波的 方向谱。采用波高仪阵列时，同步测量的波高仪不宜少于4个，波 高仪之间的最小距离宜小于谱峰周期对应波长的3/10。 3.5.2.2多向不规则波平均波向、综合平均波向、方向分布宽 度和综合方向分布宽度等参数，可分别按下列公式计算：

高仪之间的最小距离宜小于谱峰周期对应波长的3/10。 3.5.2.2多向不规则波平均波向、综合平均波向、方向分布宽 度和综合方向分布宽度等参数DB23／T 2829-2021标准下载，可分别按下列公式计算：

度和综合方向分布宽度等参数，可分别按下列公式计算：

3.5.2.3当多向不规则波遇有建筑物反射时，在建筑物