【摘 要】
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随着我国近海岸工程和道路工程的快速发展，越来越多的近海岸跨海大桥得到兴建。由于海洋环境极为复杂，使得围堰的设计和施工面临着挑战，准确计算作用在桥梁围堰的力和力矩已成为桥梁建设中急需解决的关键问题，关系到后续下部结构施工的安全性和可靠性。跨海大桥钢围堰大多采用圆形、矩形、圆端形等截面形式，也有一些工程采用哑铃形截面。对大尺度圆形柱体在海洋中所受波浪力，《海港水文规范》给出了计算方法，而对于外壁开孔围
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随着我国近海岸工程和道路工程的快速发展，越来越多的近海岸跨海大桥得到兴建。由于海洋环境极为复杂，使得围堰的设计和施工面临着挑战，准确计算作用在桥梁围堰的力和力矩已成为桥梁建设中急需解决的关键问题，关系到后续下部结构施工的安全性和可靠性。跨海大桥钢围堰大多采用圆形、矩形、圆端形等截面形式，也有一些工程采用哑铃形截面。对大尺度圆形柱体在海洋中所受波浪力，《海港水文规范》给出了计算方法，而对于外壁开孔围堰所受波浪力的计算则没有任何说明，因此研究各外壁开孔围堰在波浪参数下的消波机理是非常有意义的。本文以波浪荷载作用下的圆形、圆端形、矩形围堰为主要研究对象，主要内容有:
(1)收集并整理实际工程资料，包括京沪高速铁路南京长江大桥的海洋环境资料和施工钢围堰的尺寸信息，重点介绍了波浪基本理论，利用理论公式、规范公式以及数值模拟求解大尺度圆形钢围堰在规则线性波作用下所受水平波浪力和力矩，三者进行偏差比较，通过对模型的修正，得到能够较准确反映围堰受力状态的波浪水槽，并验证了本文Fluent数值模拟方法的准确性。
(2)建立了圆形、圆端形以及矩形的开孔与不开孔钢围堰的模型，计算开孔与不开孔两种钢围堰在不同参数(双壁间距、相对水深、波陡、直径)下的水平波浪力和力矩，引入折减系数Kd的概念，绘制折减系数与各个因素的关系图，研究各个因素对开孔围堰消波性能的影响。
(3)运用BP神经网络拟合出折减系数关于迎浪面宽度、开孔率、波陡、相对水深波浪参数下的关系式，取三组不同波浪参数验证了折减系数关系式的准确性。得出外壁开孔矩形钢围堰的计算关系式F=F0×Kd(F0由矩形规范公式计算、Kd由折减系数公式计算)，对以后深入了解外壁开孔钢围堰的消波机理和波浪力计算具有重要的参考价值。
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