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涌浪作用下同一港池不同泊位的船舶动力响应试验研究
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作者 李敬军 汤子扬 +3 位作者 张万威 陈国平 郑金海 严士常 《中国港湾建设》 2025年第6期50-56,共7页
通过船舶系泊物理模型试验,研究了5万吨级集装箱船在不同泊位系泊时的船舶运动量、缆绳系缆力、护舷响应等,探究了不同泊位处的波高分布、船舶运动量及系缆力随波浪谱峰周期增长的变化规律。研究结果表明:随着波浪谱峰周期的增长,所有... 通过船舶系泊物理模型试验,研究了5万吨级集装箱船在不同泊位系泊时的船舶运动量、缆绳系缆力、护舷响应等,探究了不同泊位处的波高分布、船舶运动量及系缆力随波浪谱峰周期增长的变化规律。研究结果表明:随着波浪谱峰周期的增长,所有泊位的比波高均呈现上升趋势,尤其是在涌浪作用下,由于波长增长及能量衰减的缓慢,导致比波高显著增加。特别是3号和4号泊位对长周期波动更为敏感;此外,波浪谱峰周期的增长也导致船舶纵移运动量显著增加,需要特别关注涌浪对船舶运动的影响;在涌浪作用下,尤其是3号泊位的系缆力增长显著,远超过安全标准,表明在设计和安全评估中需要重视波浪谱峰周期对系缆力的影响,并采取适当的措施以防止超载情况的发生。本研究为港口设计和泊位选择提供了重要的参考数据,有助于优化港口的运营安全和效率。 展开更多
关键词 涌浪 波高分布 运动量 系缆力 系泊试验
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涌浪作用下典型集装箱船舶系泊试验和允许作业波高研究
2
作者 薛丁源 李敬军 +4 位作者 张万威 张军 支远哲 严士常 郑金海 《水道港口》 2025年第2期204-210,共7页
结合非洲西海岸某集装箱码头工程的需要,通过船舶系泊物理模型试验,研究了5万t级集装箱船在不同泊位系泊时的船舶运动量、缆绳系缆力、护舷响应等,初步总结了涌浪作用下的允许作业波高。试验结果表明:船舶响应随波高和波周期的增加而成... 结合非洲西海岸某集装箱码头工程的需要,通过船舶系泊物理模型试验,研究了5万t级集装箱船在不同泊位系泊时的船舶运动量、缆绳系缆力、护舷响应等,初步总结了涌浪作用下的允许作业波高。试验结果表明:船舶响应随波高和波周期的增加而成比例增加,船舶在涌浪作用下的运动变化明显大于风浪作用下的运动变化;船舶载度的减小使得船舶运动量和系缆力增加;风的作用增加了船舶的附加约束,降低了船舶的响应;在涌浪作用下,波浪周期越大,船舶的允许作业和系泊波高越小,码头设计中应全面考虑波高与周期对泊稳的影响,确保码头营运安全。 展开更多
关键词 集装箱船 系缆力 运动量 系泊试验 涌浪 允许作业波高
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滚装船在拖轮辅助下丁靠斜坡道的船舶系泊试验研究 被引量:2
3
作者 叶文亮 薛丁源 +3 位作者 张万威 严士常 支远哲 杨越 《水道港口》 2024年第1期11-17,共7页
文章以某码头工程为例,针对1万t滚装船在拖轮辅助下丁靠斜坡道开展船舶系泊物理模型试验,分别对风、浪、流不同组合工况下的缆绳系缆力、船舶运动量等进行了试验研究,给出了作业及系泊条件,可为设计和运营提供参考。结果表明设计方案缆... 文章以某码头工程为例,针对1万t滚装船在拖轮辅助下丁靠斜坡道开展船舶系泊物理模型试验,分别对风、浪、流不同组合工况下的缆绳系缆力、船舶运动量等进行了试验研究,给出了作业及系泊条件,可为设计和运营提供参考。结果表明设计方案缆绳布置方式总体较为合理,使用拖轮辅助可以有效地平衡风、浪、流对滚装船的作用力,各组缆绳缆力未超过50%破断力的设计标准;对于系泊系统中各特征量,动力因素的影响次序自大至小依次为:波浪、风和水流,其中波浪周期在影响因素中最为显著;同样的波浪条件下,SW向波浪比WSW向波浪作用更为不利,实际运行管理中应结合波浪数模成果及码头前实际波浪方向调整系泊和作业状态。 展开更多
关键词 滚装船 系泊试验 系缆力 运动量
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孟加拉湾波浪数值模型计算初始参数调整研究
4
作者 张万威 赵红军 +1 位作者 陈国平 严士常 《中国港湾建设》 2024年第5期1-8,92,共9页
在对孟加拉湾海域进行波浪建模的过程中,SWAN模型初始参数调整的研究显得尤为重要。鉴于该区域波浪特性的复杂性和多变性,利用波浪浮标数据,对SWAN模型在各种初始参数配置下的模拟结果进行了深入评估。研究结果表明,在某些特定条件下,... 在对孟加拉湾海域进行波浪建模的过程中,SWAN模型初始参数调整的研究显得尤为重要。鉴于该区域波浪特性的复杂性和多变性,利用波浪浮标数据,对SWAN模型在各种初始参数配置下的模拟结果进行了深入评估。研究结果表明,在某些特定条件下,仅仅提升计算分辨率并不能显著增强模型的模拟精度;因此,选择合适的分辨率对于确保计算效率与模拟精度之间的平衡显得至关重要。特别是在对BD08、BD11和BD14三个浮标的数据进行分析时发现,当模型设置为10 min时间步长和最大迭代次数为1时,波高模拟展现出了高度稳定性和准确性。因此,建议在模拟过程中采用较短的时间步长并减少迭代次数,尤其是在水深变化剧烈和近岸地区,以提高模型的模拟精度和效率。对SWAN模型初始参数进行细致的调整,对于提高模型在不同地区的模拟精度和效率是至关重要的。 展开更多
关键词 计算初始参数 调整研究 SWAN 孟加拉湾
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消浪曲面对孤立波消浪性能的物理模型试验研究
5
作者 陈思桦 严士常 +2 位作者 付睿丽 王岗 郑金海 《水运工程》 2024年第12期20-27,123,共9页
通常曲面消浪装置能够在较小的空间范围内达到良好的消浪效果,是目前港池或水槽波浪试验中常用的消浪结构。现有研究均基于该装置对规则波或随机波等短波的消浪效果,对孤立波这类长波的消浪性能尚不清楚。在河海大学L形风浪流港池开展... 通常曲面消浪装置能够在较小的空间范围内达到良好的消浪效果,是目前港池或水槽波浪试验中常用的消浪结构。现有研究均基于该装置对规则波或随机波等短波的消浪效果,对孤立波这类长波的消浪性能尚不清楚。在河海大学L形风浪流港池开展了栅格抛物线型消浪曲面对孤立波消浪性能的物理模型试验。结果表明:其消浪性能与相对波高密切相关。对于栅格消浪曲面,相对波高在0.07~0.38时,经消浪曲面直接反射的反射系数为0.10~0.17,透过栅格被港池右侧内壁反射的反射系数为0.17~0.44。无栅格消浪曲面的反射系数为0.34~0.64。基于试验结果建立有、无栅格曲面孤立波反射系数的计算关系,为波浪物理模型试验的设计与分析提供依据。 展开更多
关键词 L形港池 抛物线型消浪曲面 栅格 孤立波 反射系数
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斜向规则波作用下离岸式高桩码头上部结构总上托力 被引量:2
6
作者 严士常 陈国平 李元青 《中国港湾建设》 北大核心 2010年第A01期119-122,共4页
旨在研究波浪入射角对离岸式高桩码头上部结构总上托力的影响,采用物理模型试验的方法进行研究。试验结果表明,随着波浪入射角的增大,总上托力逐渐减小,并且递减逐渐减缓。引进波浪入射角折减系数分析波浪入射角变化的影响,采用非线性... 旨在研究波浪入射角对离岸式高桩码头上部结构总上托力的影响,采用物理模型试验的方法进行研究。试验结果表明,随着波浪入射角的增大,总上托力逐渐减小,并且递减逐渐减缓。引进波浪入射角折减系数分析波浪入射角变化的影响,采用非线性数据拟合方法,取90%保准率,确定规则波作用下离岸式高桩码头上部结构总上托力随波浪入射角变化计算公式,计算结果和试验值吻合良好,可为设计提供科学依据。 展开更多
关键词 规则波 入射角 离岸式高桩码头 总上托力
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加纳特马港防波堤稳定性局部物理模型试验研究 被引量:2
7
作者 严士常 王广生 +2 位作者 陈国平 杨越 郑金海 《水道港口》 2023年第5期719-723,共5页
非洲西海岸几内亚湾涌浪周期长、风暴期间大浪持续时间长,加纳特马港新集装箱码头防波堤还受到斜向浪作用,为研究防波堤转弯段的护面稳定性,建立了港池局部整体物理模型。试验结果表明,防波堤各部位满足稳定要求,但转弯段和堤根段局部... 非洲西海岸几内亚湾涌浪周期长、风暴期间大浪持续时间长,加纳特马港新集装箱码头防波堤还受到斜向浪作用,为研究防波堤转弯段的护面稳定性,建立了港池局部整体物理模型。试验结果表明,防波堤各部位满足稳定要求,但转弯段和堤根段局部堤顶护面块石的失稳数较大。分析了波浪入射角对防波堤各部位稳定的影响,堤顶和堤后块石主要受越浪的作用,波浪和堤轴线夹角较大时,波浪入射角些许变化对堤顶及堤后块石稳定影响不明显;波浪和堤轴线夹角较小时,波浪入射角增大导致越浪量变大使堤顶及背浪面块石失稳数增大。 展开更多
关键词 特马港 非洲西海岸 港池实验 防波堤 稳定性 护面块石
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加纳特马新港防波堤断面优化试验研究 被引量:1
8
作者 严士常 王广生 +2 位作者 陈国平 杨越 郑金海 《中国港湾建设》 2023年第11期37-42,共6页
为满足加纳特马新集装箱码头防波堤工程设计的需要,进行了波浪断面物理模型试验,对防波堤护面稳定性及堤后波高开展试验研究。结果表明:原设计方案防波堤不能满足稳定要求,对断面进行了优化试验,结合抬高堤顶块石高程和减小堤后斜坡坡度... 为满足加纳特马新集装箱码头防波堤工程设计的需要,进行了波浪断面物理模型试验,对防波堤护面稳定性及堤后波高开展试验研究。结果表明:原设计方案防波堤不能满足稳定要求,对断面进行了优化试验,结合抬高堤顶块石高程和减小堤后斜坡坡度2种方式可有效增加堤后斜坡护面块石稳定性。波浪断面试验中将斜向入射波浪概化成正向入射波浪使得实验结果偏安全,没有条件开展波浪整体物理模型的时候,可以采用对波高进行折减的方法考虑斜向入射的影响。 展开更多
关键词 特马新港 非洲西海岸 防波堤 稳定性 护面块石
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不同摆放方式扭王字块体稳定性研究 被引量:13
9
作者 钟雄华 陈国平 +2 位作者 严士常 周雅 王聪 《水道港口》 2016年第5期479-483,共5页
通过物理模型试验,研究了在不规则波作用下斜坡式护岸护面采用扭王字块体时,摆放方式对稳定系数KD和越浪量的影响,给出了不同摆放形式的护面层空隙率P,对应的稳定系数KD的取值范围,并对越浪量进行了对比分析。
关键词 扭王字块体 摆放方式 稳定性 越浪量
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不规则波作用下斜坡堤越浪量试验研究 被引量:21
10
作者 周雅 林登荣 +2 位作者 李庆银 陈国平 严士常 《水道港口》 2016年第4期331-335,共5页
考虑允许部分越浪对海堤设计十分重要。通过具体工程波浪断面物理模型试验,研究了不同波要素和断面尺度对斜坡堤越浪量的影响,比较了随机、规则两种扭王字块体摆放型式的消浪效果。结果表明:堤顶超高对越浪量的影响最大,随着相对堤顶超... 考虑允许部分越浪对海堤设计十分重要。通过具体工程波浪断面物理模型试验,研究了不同波要素和断面尺度对斜坡堤越浪量的影响,比较了随机、规则两种扭王字块体摆放型式的消浪效果。结果表明:堤顶超高对越浪量的影响最大,随着相对堤顶超高的增大,越浪量呈指数形式递减。肩台及平台宽度和波陡对越浪量也有影响,相对肩台及平台宽度越大,越浪量越小;波陡越大,越浪量越小。护面层空隙率相同的不同扭王字块体摆放型式下,斜坡堤越浪量基本相同。典型越浪量公式计算值与文章试验值相比都偏小,陈国平公式计算结果较为准确。 展开更多
关键词 不规则波 斜坡堤 平均越浪量
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离岸式高桩码头面板上托力试验及分析 被引量:7
11
作者 孟艳秋 陈国平 严士常 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 北大核心 2010年第1期72-78,共7页
为研究上托力的变化规律,通过改变波浪要素和面板结构要素,在波浪水槽中对比尺为1∶36的码头上部结构进行系列模型试验,得到了如下结果:最大波浪上托力往往滞后于最大冲击压强出现,其对应的板上压强分布为均匀分布,分布宽度与波浪在板... 为研究上托力的变化规律,通过改变波浪要素和面板结构要素,在波浪水槽中对比尺为1∶36的码头上部结构进行系列模型试验,得到了如下结果:最大波浪上托力往往滞后于最大冲击压强出现,其对应的板上压强分布为均匀分布,分布宽度与波浪在板上的接触宽度有关。码头面板超高及面板宽度对波浪上托力大小有明显的影响。通过对各影响因素的分析得到上托力的计算公式,与国内外常用公式进行了比较分析,并通过北仑港码头实例进行了验证。研究表明,引入板宽和波浪反射影响的计算模型结果与实测结果更相符。 展开更多
关键词 波浪上托力 规则波 离岸码头 压强分布
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不规则波作用下海堤越浪量试验研究 被引量:39
12
作者 陈国平 周益人 严士常 《水运工程》 北大核心 2010年第3期1-6,共6页
通过物理模型试验,研究不规则波作用下海堤越浪量,结果表明越浪量与爬高的影响因素基本相同,随各主要因素的变化规律也十分相似,采用波浪爬高和堤顶超高2个主要因子可较好反映越浪量的变化规律。提出了不规则波越浪量的计算公式,并根据... 通过物理模型试验,研究不规则波作用下海堤越浪量,结果表明越浪量与爬高的影响因素基本相同,随各主要因素的变化规律也十分相似,采用波浪爬高和堤顶超高2个主要因子可较好反映越浪量的变化规律。提出了不规则波越浪量的计算公式,并根据越浪量对堤后不同防护情况下的冲刷破坏情况,提出了允许越浪量标准,为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 越浪量 不规则波 海堤
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不同平面布置方案对港内波浪影响 被引量:10
13
作者 林尚飞 陈国平 +1 位作者 严士常 陈小婷 《水运工程》 北大核心 2013年第3期61-66,108,共7页
结合揭阳港靖海作业区通用码头项目的建设,开展波浪整体物理模型试验,对工程码头及护岸设计波要素,码头上水和港内波高分布进行了测定。根据工程不同平面布置方案中的试验结果,确定最优化的工程总平面布置方案,为港口工程的设计、建设... 结合揭阳港靖海作业区通用码头项目的建设,开展波浪整体物理模型试验,对工程码头及护岸设计波要素,码头上水和港内波高分布进行了测定。根据工程不同平面布置方案中的试验结果,确定最优化的工程总平面布置方案,为港口工程的设计、建设提供了科学依据。同时,简要讨论了工程中航道及港池开挖对波浪传播及港内泊稳的影响。 展开更多
关键词 揭阳港 布置方案 波高分布 波浪折射
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不规则波作用下斜坡堤越浪量试验研究 被引量:5
14
作者 王聪 陈国平 +2 位作者 严士常 钟雄华 周雅 《水运工程》 北大核心 2017年第2期49-52,共4页
通过物理模型试验,研究不规则波作用下挡浪墙顶高度、宽平台长度及高度、波高和消浪墩等因素对越浪量的影响,发现挡浪墙、平台和消浪墩对减小越浪量有较好的作用。将现有计算越浪量公式值与实际物模试验值进行比较,推荐了越浪量计算方法。
关键词 不规则波 斜坡堤 越浪量 消浪墩
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基于台风浪后报模型的外海重现期波浪要素分析 被引量:7
15
作者 宋伟伟 陈国平 +1 位作者 严士常 陈小婷 《水运工程》 北大核心 2013年第1期51-54,75,共5页
选用Jelesnianski(1965)热带气旋经验风场模式模拟台风场,采用基于动谱平衡方程的SWAN模型模拟台风浪,对1951—2010年我国东南沿海可能产生较大影响的台风浪进行了推算。在良好的风、浪验证基础上,基于台风浪数值后报结果,将波高数据进... 选用Jelesnianski(1965)热带气旋经验风场模式模拟台风场,采用基于动谱平衡方程的SWAN模型模拟台风浪,对1951—2010年我国东南沿海可能产生较大影响的台风浪进行了推算。在良好的风、浪验证基础上,基于台风浪数值后报结果,将波高数据进行回归分析,通过对广东沿海外海波要素计算结果与实测资料对比,结果表明两者吻合良好,可为海区内工程提供较好的参考。 展开更多
关键词 数值模式 台风浪 后报 SWAN 重现期
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大型油轮水流力试验研究 被引量:9
16
作者 李叶兴 陈国平 +1 位作者 严士常 林在彬 《水运工程》 北大核心 2012年第9期12-17,共6页
大型油轮的水流力是开敞式深水码头设计中的重要参数之一。分别对JTS 144-1—2010《港口荷载工程规范》、OPTIMOOR计算软件、英国BS 6349规范、石油公司国际海运论坛《系泊设备指南》以及MIL-HDBK等5种船舶水流力计算方法进行对比分析,... 大型油轮的水流力是开敞式深水码头设计中的重要参数之一。分别对JTS 144-1—2010《港口荷载工程规范》、OPTIMOOR计算软件、英国BS 6349规范、石油公司国际海运论坛《系泊设备指南》以及MIL-HDBK等5种船舶水流力计算方法进行对比分析,并通过物理模型试验进行验证。研究结果表明:我国现行《港口工程荷载规范》关于船舶水流力的计算公式当15°<θ<165°时与试验结果相差较大,而国外规范计算结果与试验结果符合较好。因此,建议船舶水流力的纵向分力采用英国BS6349规范计算,横向分力采用OCIMF《系泊设备指南》中的公式来计算。 展开更多
关键词 船舶水流力 大型油轮 流向角
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波浪作用下扭王字块体稳定性研究 被引量:7
17
作者 钟雄华 林登荣 +2 位作者 陈国平 严士常 吴月勇 《水运工程》 北大核心 2016年第8期55-60,共6页
通过物理模型试验,研究在不规则波作用下斜坡式护岸护面采用扭王字块体时,摆放方式、摆放密度和坡度对扭王字块体稳定性的影响,给出不同摆放形式的护面层空隙率P以及不同摆放形式、摆放密度和坡度所对应的稳定系数KD的取值范围,并对越... 通过物理模型试验,研究在不规则波作用下斜坡式护岸护面采用扭王字块体时,摆放方式、摆放密度和坡度对扭王字块体稳定性的影响,给出不同摆放形式的护面层空隙率P以及不同摆放形式、摆放密度和坡度所对应的稳定系数KD的取值范围,并对越浪量进行对比分析,为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 扭王字块体 摆放方式 摆放密度 坡度 越浪量
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波浪作用下高桩码头前波峰面高度研究 被引量:4
18
作者 陈国平 张志明 +1 位作者 严士常 邵杰 《水运工程》 北大核心 2010年第1期28-31,共4页
码头前沿波峰面高度是确定高桩码头面板高程的主要参数之一,主要由码头前沿纵梁、桩帽、靠船构件等上部结构引起的反射波与入射波叠加,产生水面壅高,而高桩码头结构的桩柱间距较大,对波峰面高度影响很小。本文根据微幅波理论和波能流守... 码头前沿波峰面高度是确定高桩码头面板高程的主要参数之一,主要由码头前沿纵梁、桩帽、靠船构件等上部结构引起的反射波与入射波叠加,产生水面壅高,而高桩码头结构的桩柱间距较大,对波峰面高度影响很小。本文根据微幅波理论和波能流守恒,推导了高桩码头前沿波峰面高度近似解析解,并通过物理模型试验资料验证,理论公式计算结果具有较好的精度,可为工程设计提供科学依据。 展开更多
关键词 高桩码头 波浪 波峰面高度
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不规则波作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性研究 被引量:4
19
作者 卢生军 陈国平 +1 位作者 严士常 周松泽 《水运工程》 北大核心 2011年第11期32-37,共6页
利用大型有限元计算软件ANSYS的参数化语言APDL进行二次开发,对波浪上托压强作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性进行研究,结果表明:1)波浪缓变压强作用下码头面板内力的动静力计算结果基本相等,缓变压强的动力放大作用很不明... 利用大型有限元计算软件ANSYS的参数化语言APDL进行二次开发,对波浪上托压强作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性进行研究,结果表明:1)波浪缓变压强作用下码头面板内力的动静力计算结果基本相等,缓变压强的动力放大作用很不明显;2)波浪冲击压强作用下码头面板内力的动力计算结果随着冲击压强频率的增大而迅速减小,当冲击压强频率大于80 Hz后,动力计算结果约为静力计算结果的0.2倍。 展开更多
关键词 桩基-重力式复合结构码头 波浪上托压强 动力特性
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波浪周期对扭王字块体稳定性的影响 被引量:2
20
作者 王铁凝 苏莉源 +2 位作者 陈国平 严士常 徐宇航 《水运工程》 北大核心 2019年第4期45-50,共6页
通过物理模型试验,研究不规则波作用下、斜坡堤采用随机摆放扭王字块体时,波浪周期、堤顶高程改变对斜坡堤上前坡、堤顶及后坡上扭王字块体稳定性的影响。试验结果表明:随着波浪周期的变大,前坡扭王字块体稳定性逐渐增大,堤顶和后坡扭... 通过物理模型试验,研究不规则波作用下、斜坡堤采用随机摆放扭王字块体时,波浪周期、堤顶高程改变对斜坡堤上前坡、堤顶及后坡上扭王字块体稳定性的影响。试验结果表明:随着波浪周期的变大,前坡扭王字块体稳定性逐渐增大,堤顶和后坡扭王块体稳定性反而减小,波浪对斜坡堤扭王护面的破坏位置由前坡向堤顶和后坡转移。同时,前坡扭王字块体稳定性随着堤顶超高的增加而减小,堤顶和后坡扭王块体随着堤顶超高的增加先减小后增大。 展开更多
关键词 扭王字块体 堤顶高程 波浪周期 稳定性
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