[發(fā)明專利]波浪作用下海蝕拱橋塌落成海蝕柱的判別方法

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• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114169052A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳華艷;王楓軒;付朝江;羅才松;王彥章;高穎;詹金武;張丙強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 福建工程學(xué)院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 陳方淮;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種波浪作用下海蝕拱橋塌落成海蝕柱的判別方法，包括以下步驟：確定海蝕拱橋橋面沿縱向上的長度L和沿橫向上的寬度W；確定海蝕拱橋橋面自上而下各類巖土體厚度H_i以及總層數(shù)n；確定海蝕拱橋橋面自上而下各類巖土體的重度γ_i；確定海蝕拱橋橋面的重力G；確定強(qiáng)波浪發(fā)生時海蝕拱橋處的平均波高H、周期T和作用時間T₀；確定波浪對海蝕拱橋橋面底部產(chǎn)生的最大壓力p_m：確定波浪對海蝕拱橋橋面向下的拖拽力P_u；確定出海蝕拱橋橋面各類巖土體在波浪壓力作用下衰減后的不排水抗剪強(qiáng)度c_ui'；確定海蝕拱橋橋面的塌落力T_a；確定海蝕拱橋橋面塌落抵抗力R；判別海蝕拱橋是否能夠塌落成海蝕柱：若T_a＜R，則不會塌落；否則，若T_a≥R，則會塌落。該方法能夠預(yù)測海蝕拱橋能否塌落成海蝕柱，具有流程性強(qiáng)和使用方便的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種波浪作用下海蝕拱橋塌落成海蝕柱的判別方法。

背景技術(shù)

海蝕拱橋是一種獨特的海岸侵蝕地貌現(xiàn)象，具有較高的觀賞價值。海蝕拱橋在波浪長期作用下，其橋面厚度逐漸減小，最終塌落成海蝕柱，塌落一旦發(fā)生，塌落物對于周圍人員和設(shè)備安全性造成極大威脅。對于海蝕拱橋能否發(fā)生塌落，目前大都基于工程經(jīng)驗進(jìn)行判別，尚無有關(guān)理論方法進(jìn)行判別。

為此，本發(fā)明提出一種波浪作用下海蝕拱橋塌落成海蝕柱的判別方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種波浪作用下海蝕拱橋塌落成海蝕柱的判別方法，該方法能夠預(yù)測海蝕拱橋能否塌落成海蝕柱，具有流程性強(qiáng)和使用方便的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種波浪作用下海蝕拱橋塌落成海蝕柱的判別方法，包括以下步驟：

(1)確定海蝕拱橋橋面沿縱向上的長度L和沿橫向上的寬度W；

(2)確定海蝕拱橋橋面自上而下各類巖土體厚度H_i以及總層數(shù)n；

(3)確定海蝕拱橋橋面自上而下各類巖土體的重度γ_i；

(4)確定海蝕拱橋橋面的重力G，

(5)確定強(qiáng)波浪發(fā)生時海蝕拱橋處的平均波高H、周期T和作用時間T₀；

(6)確定波浪對海蝕拱橋橋面底部產(chǎn)生的最大壓力p_m：

p_m＝ρ_wgH，

其中，ρ_w為海水密度，取1025kg/m³；g為重力加速度；

(7)確定波浪對海蝕拱橋橋面向下的拖拽力P_u：

其中，α為拖拽系數(shù)，u為折減系數(shù)，對于駐波，α＝0.3，u＝1.0；對于近破波或遠(yuǎn)破波，α＝0.2，u＝0.7；

(8)確定出海蝕拱橋橋面各類巖土體在波浪壓力作用下衰減后的不排水抗剪強(qiáng)度c_ui'；

(9)確定海蝕拱橋橋面的塌落力T_a：

T_a＝G+P_u；

(10)確定海蝕拱橋橋面塌落抵抗力R：

(11)判別海蝕拱橋是否能夠塌落成海蝕柱：

若T_a＜R，則不會塌落；否則，若T_a≥R，則會塌落。