Solitary wave impacts on vertical and overhanging near-coast structures
Solitary wave impacts on vertical and overhanging near-coast structures
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孤立波对垂直和悬垂近海岸结构的影响
DOI：
10.1080/21664250.2018.1542963
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发表时间：
2018
影响因子：
2.4
通讯作者：
Westerink, Joannes
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huang, Mei;Kennedy, Andrew;Tomiczek, Tori;Westerink, Joannes
在本文中，我们研究了短时孤立波对近海悬垂结构的影响，这些结构在这里被表示为从垂直壁上伸出的矩形块体。使用OpenFOAM变体IHFOAM计算各种场景下的波变换。与之前的研究一致，最大的压力和载荷发生在波浪接近破裂或刚刚破裂的情况下，造成强烈的垂直射流。这种情况最容易发生在陡峭的近岸斜坡上。悬挑上的最大垂直荷载发生在明显高于最大水平荷载的地块标高处。悬挑长度对水平力的影响较小，但对竖向正隆起荷载的影响较大。最大瞬时竖向荷载显著超过瞬时水平荷载，但时间平均竖向荷载随平均时间的增加迅速减小，水平荷载减小幅度较小；在较长的平均周期内，水平荷载明显超过垂直荷载。这表明壁面产生的垂直射流的压力冲量远小于水平孤立波冲击产生的压力冲量。
In this paper, we investigate short-duration solitary wave impacts on overhanging near-coast structures, which are represented here as rectangular blocks protruding out from a vertical wall. Wave transformation is computed for a variety of scenarios using the OpenFOAM variant IHFOAM. In agreement with previous studies, the largest pressures and loads occur when there is a violent impact with near-breaking or just-broken waves on the wall, causing a strong vertical jet. This condition most easily occurs with steep near-shore slopes. Maximum vertical loads on overhangs occur at significantly higher block elevations than are found for maximum horizontal loads. Overhang lengths have small effects on magnitudes of horizontal forces, but strongly increase positive uplift vertical loads. Although maximum instantaneous vertical loads can significantly exceed instantaneous horizontal loads, time-averaged vertical loads decrease rapidly with increasing averaging period while horizontal loads show more modest decreases; horizontal loads significantly exceed vertical loads for large averaging periods. This indicates that the pressure-impulse in the wall-generated vertical jets is much less than that arising from the horizontal solitary wave impacts.
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