浪压力

水体波动时波浪作用于水工建筑物上的动水压力。在海岸动力学中，又称波压力。

浪压力与波浪要素有关。对于中、高坝，浪压力在全部荷载中所占比重较小；对于低坝、闸墩、胸墙、表孔闸门等，浪压力常占相当比重。对于1级挡水建筑物，当浪压力为主要荷载之一时，宜通过模型试验进行论证。

直墙式挡水建筑物上的浪压力

作用于铅直迎水面建筑物上的浪压力，根据建筑物迎水面的水深，可按以下3种情况分别计算（见图1）。

图1 直墙式挡水建筑物上的浪压力分布示意图

（1）当H≥H_cr且

其中

式中，P_wk为单位长度迎水面上的浪压力标准值，kN/m；γ_w为水的容重，kN/m³；L_m为平均波长，m；h_1%为累积频率为1%的波高，m；h_z为波浪中心线至计算水位的高度，m。

使波浪破碎的临界水深（H_cr）为

（2）当H≥H_cr且

其中

式中，p_1f为挡水建筑物底面处的剩余浪压力强度，kN/m²。

（3）当H＜H_cr时，浪压力分布如图1（c）所示，单位长度上的浪压力标准值为

其中

式中，λ为挡水建筑物底面浪压力强度折减系数，H≤1.7h₁%时，取λ=0.6，H＞1.7h_1%时，取λ=0.5；p₀为计算水位处的浪压力强度，kN/m²；K_i为底坡影响系数，按表1采用。

表1 底坡影响系数（K_i）

斜坡式挡水建筑物上的浪压力

对于1.5≤m≤5的混凝土整体式或装配式单坡护面板上的浪压力标准值，可按图2浪压力强度分布计算的合力确定。

（1）斜坡上最大受力点的浪压力强度（P_m）。

其中

式中，P_m为最大浪压力强度，kN/m²；K_p为频率换算系数，取K_p=1.35；K₁为系数；K₂为系数，按表2采用；K₃为浪压力相对强度系数，按表3采用；h_s为有效波高，约相当于累积频率为14%的波高，m。

表2 系 数 （K₂）

表3 浪压力相对强度系数（K₃）

（2）斜坡上最大浪压力强度作用点距计算水位的垂直高度（Z_m）。

其中

图2 斜坡式混凝土护面板上的浪压力强度分布示意图

式中，m为边坡系数（图2）。

当Z_m＜0时，取Z_m=0。

（3）图2中l_i（i=1，2，3，4）。

其中

（4）波浪爬高（R_1%）。

式中，R_1%为累积频率为1%的波浪爬高，m；h_1%为累积频率为1%的波高，m；K_φ为考虑波浪入射角的折减系数，按表4采用；K_Δ为与斜坡护面结构型式有关的系数，整片光滑不透水护面采用1.0，混凝土护面采用0.9；K_v为与计算风速和波速有关的系数，按表5采用；K_R为相对爬高系数，参见中国DL 5077—1997《水工建筑物荷载设计规范》。

表4 考虑波浪入射角的折减系数

表5 系 数 （K_v）

对于有平台的复式断面或有折坡的斜坡式挡水建筑物，其浪压力情况较为复杂，应通过专门研究确定。