بررسی پایداری لایه‌ی آرمور موج‌شکن‌های تاج‌بلند با مدل‌سازی عددی

Abstract

طراحی لایه‌ی آرمور و تأمین پایداری آنها مهم‌ترین مرحله در طراحی موج‌شکن‌های توده‌سنگی به‌شمار می‌رود. تاکنون، طراحی لایه‌ی آرمور متکی بر روابط تجربی و آزمایش‌های مدل فیزیکی بوده، که پارامترهای فیزیکی موج را به قطر آرمور مرتبط می‌کنند. در این روش‌ها، رابطه‌ی مستقیمی میان نیروی امواج و پایداری قطعات آرمور وجود ندارد. در این مطالعه با مدل‌سازی عددی، نیروهای وارد بر قطعات آرمور محاسبه و پایداری آنها در برابر امواج دریا مطالعه شده است. این مطالعه منحصر به بررسی پایداری آرمورهای مکعبی بدون درنظرگرفتن اثرات قفل و بست میان قطعات است. آنالیزها شامل محاسبه‌ی نیروها و لنگرهای اعمال‌شده به قطعات آرمور و ارزیابی سه مود ناپایداری برکنش، لغزش و چرخش قطعات به ازاء پارامترها و محل‌های مختلف قرارگیری آرمورهاست. نتایج حاصله نشان می‌دهد که نوع شکست موج تأثیر مهمی در میزان نیروهای وارده و پایداری قطعات آرمور دارد. تراز متوسط آب دریا و تراز بیشینه‌ی پایین‌روی موج، بحرانی‌ترین محل برای ناپایداری لایه‌ی آرمور تشخیص داده شده‌اند. در انتها، روابطی برای محاسبه‌ی میزان نیروها و لنگرهای وارده بر قطعات آرمور پیشنهاد شده است.