防波堤工程结构设计

1 防波堤概述
1．1 定义和分类
1．1．1 定义
1．1．2 分类
1．2 防波堤的布置
1．2．1 布置原则
1．2．2 轴线布置
1．2．3 口门及其尺度
1．3 防波堤的构成
1．4 防波堤工程进展

2 防波堤设计条件和内容
2．1 设计条件
2．1．1 潮汐水位
2．1．2 波浪
2．1．3 地质
2．1．4 地震
2．1．5 结构安全等级
2．1．6 防波堤结构型式
2．2 斜坡式防波堤设计
2．2．1 斜坡堤结构型式
2．2．2 斜坡堤断面尺寸
2．2．3 胸墙抗滑和抗倾稳定性
2．2．4 整体稳定性验算
2．2．5 地基沉降计算
2．2．6 斜坡堤断面型式案例
2．3 直立式防波堤设计
2．3．1 直立堤结构型式
2．3．2 直立堤作用标准值计算
2．3．3 直立堤稳定性验算
2．3．4 基床与地基承载力验算
2．3．5 沉箱吃水、干舷高度和浮游稳定性验算
2．3．6 直立堤断面型式案例

3 设计中的专题的计算
3．1 设计水位
3．1．1 设计潮位
3．1．2 极端潮位
3．1．3 天文潮与风暴潮联合设计潮位
3．2 设计波浪
3．2．1 浪向与频率
3．2．2 短期特征波高的关系
3．2．3 周期的分布
3．2．4 波高与周期的联合分布
3．2．5 海岸工程波浪设计标准
3．2．6 基于长期测波资料的设计波浪推算
3．2．7 基于短期测波资料的设计波浪推算
3．2．8 与设计波高相对应的设计周期的推算方法
3．3 波浪荷载
3．3．1 直立式墙面波浪力
3．3．2 斜坡式墙面波浪力
3．3．3 作用在矩形开孔沉箱防波堤上的波浪荷载
3．3．4 作用在削角直立堤上的波浪荷载
3．3．5 作用在半圆形防波堤上的波浪荷载
3．4 波浪爬高
3．4．1 单一坡度海堤上的波浪爬高
3．4．2 复式斜坡堤上的波浪爬高
3．4．3 斜向入射波对波浪爬高的影响
3．4．4 折坡式断面上的波浪爬高
3．4．5 带防浪墙的单坡式海堤的波浪爬高
3．4．6 堤前有压载的波浪爬高
3．4．7 海堤前沿设有潜堤的波浪爬高
3．4．8 堤前植有防浪林的波浪爬高
3．4．9 插砌条石护面的波浪爬高
3．5 海堤越浪
3．5．1 无风条件下的越浪量
3．5．2 风对越浪量的影响
3．5．3 斜坡式海堤堤顶越浪量计算
3．6 堤前冲刷
3．6．1 斜坡堤前的海底冲刷
3．6．2 直立堤前的海底冲刷
3．7 护面块体
3．7．1 常用块体的结构图与立体图
3．7．2 常用块体的体积与基准尺寸的关系
3．7．3 常用护面块体的稳定重量及个数计算
3．8 基床块体
3．9 堤体沉降
3．10 基础稳定
3．10．1 海堤失稳的成因与类型
3．10．2 海堤失稳的典型模式
3．10．3 海堤稳定性的计算方法
3．10．4 计算参数和安全系数的选取
3．10．5 防止海堤失稳的工程措施

4 防波堤工程的相关数值模拟
4．1 直立堤迎浪面波压力计算
4．1．1 数学模型
4．1．2 模型建立与网格划分
4．1．3 数值波浪水槽模型的验证
4．1．4 直墙防波堤的数值模拟
4．1．5 结语
4．2 港池泊稳
4．2．1 能量平衡方程
4．2．2 有限差分方程的建立
4．2．3 绕射系数图的绘制
4．2．4 堤后水域稳况验算工程应用
4．2．5 结语
4．3 越浪影响下的低高程防波堤堤后泊稳计算
4．3．1 防波堤的波能传递
4．3．2 考虑越浪影响的波浪传播模型的数值模型
4．3．3 模型验证
4．3．4 低高程防波堤堤后水域稳况计算工程应用
4．3．5 结语
4．4 低高程防波堤上的越浪流的数值模拟
4．4．1 数学模型
4．4．2 防波堤越浪流厚度及堤后次生波的数值模拟
4．4．3 规则波在潜堤上的传播
4．4．4 孤立波在潜堤上的传播
4．4．5 结语

5 斜坡堤结构设计案例
5．1 设计条件
5．1．1 设计水位
5．1．2 设计波浪
5．1．3 地质
5．1．4 地震
5．1．5 结构安全等级
5．2 断面尺寸的确定
5．2．1 堤顶高程
5．2．2 堤顶宽度
5．2．3 边坡坡度
5．3 断面构造的确定
5．3．1 护面块体稳定重量和护面层厚度
5．3．2 垫层块石的重量和厚度
5．3．3 堤前护底块石的稳定重量和厚度
5．3．4 其他构造
5．3．5 确定防波堤断面图
5．4 胸墙的稳定性计算
5．4．1 胸墙的作用标准值计算及相应组合
5．4．2 胸墙抗滑稳定性的验算
5．4．3 胸墙抗倾稳定性验算
5．5 整体稳定性验算
5．5．1 港侧地基稳定性验算
5．5．2 海侧地基稳定验算
5．6 地基沉降计算
5．6．1 每延米防波堤自重计算
5．6．2 地基沉降计算

6 直立堤结构设计案例
6．1 设计条件
6．1．1 设计水位
6．1．2 设计波浪
6．1．3 地质
6．1．4 地震
6．1．5 材料重度标准值
6．1．6 结构安全等级
6．2 断面的确定
6．2．1 堤顶高程
6．2．2 堤顸宽度
6．2．3 墙身构造
6．2．4 基床构造
6．2．5 堤头段
6．2．6 确定防波堤断面图
6．3 直立堤作用标准值计算
6．3．1 持久状况
6．3．2 短暂状况
6．4 直立堤稳定性验算
6．4．1 结构断面沿堤底的抗滑稳定性验算
6．4．2 结构断面沿堤底的抗倾稳定性验算
6．4．3 结构断面沿基床底面的抗滑稳定性验算
6．5 基床与地基承载力验算
6．5．1 基床承载力验算
6．5．2 地基承载力验算
6．6 整体稳定性验算
6．6．1 极限状态设计表达式
6．6．2 计算条件
6．6．3 计算结果
6．7 地基沉降
6．8 沉箱吃水、干舷高度和浮游稳定性验算
6．8．1 沉箱浮游稳定性验算
6．8．2 沉箱吃水计算
6．8．3 沉箱干舷高度计算
6．9 沉箱结构内力计算
6．9．1 承载能力极限状态下的内力计算
6．9．2 正常使用极限状态下的内力计算
习题
参考文献