Bài giảng Công trình ngoài khơi: Phần II - ĐH Bách Khoa TP.HCM

Bài giảng Công trình ngoài khơi - Phần II: Tải trọng tác dụng lên công trình ngoài khơi, gồm các nội dung: tải trọng tác dụng lên chương trình ngoài khơi, sóng biển, các đặc trưng của sóng, sóng Airy,... Đây là tài liệu học tập, tham khảo dành cho sinh viên và giảng viên ngành Xây dựng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công trình ngoài khơi: Phần II - ĐH Bách Khoa TP.HCM Công trình ngoài khơi TS. Nguyễn Danh Thảo ThS. Đặng Xuân Trường Liên hệ: BM Cảng – Công Trình Biển Tel: 08.3863.8431 Email: ndthao@gmail.com Email: dangxuantruong@hcmut.edu.vn Blog: dxtruong.blogspot.comBM Cảng – Công Trình BiểnTrường ĐH Bách Khoa Tp. HCM CHƯƠNG II Tải trọng tác dụng lên công trình ngoài khơiBM Cảng – Công Trình Biển 2Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM Tải trọng tác dụng lên CTNK Dòng chảy Sóng biển Công trình Gió ngoài khơi Tải trọng khácBM Cảng – Công Trình Biển 3Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.1. Sóng biển Sóng trên bề mặt đại dương được hình thành do nhiều nguyên nhân như: gió, động đất, thủy triều, khí áp… nhưng sóng gió là loại sóng xảy ra thường xuyên và có tác động lớn đến công trình biển. Vì thế, trong thiết kế xây dựng công trình ngoài khơi cần xét đến tác động của sóng gió, đặc biệt là do gió bão gây nên.BM Cảng – Công Trình Biển 4Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.1. Sóng biển Sóng gió thường là sóng không đều, ngắn, có tính ngẫu nhiên và có các đặc tính thay đổi theo thời gian và không gian. Hướng sóng cũng luôn thay đổi nhưng hướng chính thì luôn phù hợp với chiều gió, chỉ trừ trường hợp sóng lừng, sóng nằm ngoài phạm vi tác động trực tiếp của trường gió và khi gió chuyển hướng.BM Cảng – Công Trình Biển 5Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.1. Sóng biển Sóng biển Sóng đều Sóng không đều Sóng có chiều Sóng có chiều cao và chu kì cao và chu kì sóng thay đổi sóng không đổi theo thời gian và không gianBM Cảng – Công Trình Biển 6Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.1. Sóng biểnĐối với sóng đều có các loại sau: Lý thuyết sóng tuyến tính (linear wave theory), Lý thuyết sóng Cnoidal (sóng nước nông), Lý thuyết sóng đơn, lý thuyết sóng đơn giản (sóng điều hòa hoặc sóng hình sin), Lý thuyết sóng Stokes (sóng nước sâu), Lý thuyết sóng hàm số dòng (Stream Function Theory)….BM Cảng – Công Trình Biển 7Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.1. Sóng biển Hình 2.1: Hình dạng sóng có chu kỳ của một số sóngBM Cảng – Công Trình Biển 8Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.1. Sóng biển Hình 2.2: Phạm vi sử dụng các lý thuyết sóngBM Cảng – Công Trình Biển 9Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.1. Sóng biểnCác lý thuyết sóng được sử dụng nhiều trong tínhtoán công trình biển phụ thuộc vào từng điều kiệncụ thể như sau: Lý thuyết sóng Airy (lý thuyết sóng tuyến tính): sử dụng đối với mọi vùng nước có độ sâu khác nhau. Lý thuyết sóng Stokes (lý thuyết sóng có biên độ hữu hạn, từ bậc 1 đến bậc 5): thích hợp với những vùng nước có độ sâu nước hữu hạn. Lý thuyết sóng Cnoidal (bậc 1 đến bậc 3): thích hợp với sóng lan truyền trong vùng nước nông.BM Cảng – Công Trình Biển 10Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.2. Sóng đều Các lý thuyết sóng thường là gần đúng, nhưng có thể miêu tả tốt các hiện tượng sóng trong những điều kiện nhất định, thỏa mãn được các giả thiết đặt ra. Lý thuyết sóng biên độ nhỏ hay lý thuyết sóng tuyến tính là lý thuyết sóng cơ bản nhất. Lý thuyết này được đề xuất bởi Airy (năm 1845) nên được gọi là sóng Airy, dễ sử dụng và cho độ gần đúng hợp lý trong phạm vi rộng của các đại lượng sóng.BM Cảng – Công Trình Biển 11Trường ĐH Bách Khoa Tp. HCM 2.2. Sóng đều Đối với các sóng dao động lớn (hữu hạn) thì cần dùng các lý thuyết sóng có biên độ lớn với độ chính xác bậc cao hơn so với ...