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海洋工程环境学06.ppt

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《海洋工程环境学》
Environmental Mechanics of Ocean Engineering
设计波
海洋结构物设计寿命记作 TL(年),一般为10,20,30年不等。
海洋结构物一生遭遇的极端海况的重现周期记作 TC (年),规范规定为100年。
在海洋结构物设计中将这个百年一遇的波称作设计波。
问题是:如何根据海洋结构物工作海域的波浪长期分布资料确定设计波的具体参数?
波浪长期分布的依据是:
1. 海洋环境因素分析计算
1. 设计波参数的确定
TC 年中有多少个波出现?若波浪平均过零周期为 TZ,TC 年中有 N 个波出现:
其中具有最大波高 HM 的波的出现概率为
为 10-9 的量级。
设计波
假定这个波为一个极端的有义波,以 HS 代替 HM ,那么上述的概率可以用 Weibull 函数表达:
按定义,式中的 HS 就是待定的设计波的波高 HD , 解得
设计波
中国沿海海域的设计波计算结果为下表所示:
设计波
根据随船波浪资料,中国沿海海域的设计波计算结果给出下式:
欧洲北海的计算式为:
设计波
根据欧洲北海的计算式:
设计波波高为:
设计波
2. 设计波遭遇概率的确定
从设计的观点,海洋结构物遭遇设计波的概率是设计者所感兴趣的。在结构物设计寿命期间可能遭遇的波的个数为:
现假定M个波是相互独立的,
的概率为:
设计波
代入平均概率:
写成指数形式,有:
设计波
根据泰勒展开有以下近似:
于是,可以得到遭遇波不超过设计波的概率:
设计波

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