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浮式防波堤在海岸及港灣工程上應用非常方便,但由於浮式防波堤透波率相當高,且 受波力作用之動力反應也相當大,因此近代學者建議採用拍動式防波堤 (flap-type breakwaters),亦即鉸支半浮式防波堤。防波堤為版狀高瘦型,中空或質地輕之材料 ,可自由浮在水中,一般均突出水面,其下以鉸支座固定於海底,可自由擺動,另外 以繫留索箝制於上端,因繫留索有彈性,防波提受波浪作用時,會產生角振動,波浪 與防波堤之接觸時間有延遲作用,使防波堤瞬間衝擊力減少。 對此類防波堤相關的研究有Leach,McDougal, and Sollitt(1985) 討論單片鉸支防波 堤受諧和人射波作用,其反射率及透射率之變化。Sollitt,Lee,McDougal,and Perry (1986)討論雙片式鉸支防波堤之防波效果。楊(1988)以解析解分析鉸支防波堤另加一 彈簧質量系統受波浪作用之動力反應,及鉸支防波堤受瞬間地震作用所受暫態動壓力 并討論防波堤之動力反應。因以上學者之研究均假設堤兩側為半無限遠水域,并未考 慮堤後岸壁邊界的影響,故本文主著眼於鉸支防波堤置於近岸水域時受波浪作用,探 討堤之動力反應及防波效果。防波堤將水域分外海水域及近岸水域兩部分,近岸之有 限水域岸壁分別就垂直岸壁,傾斜分別岸壁各別討論之。常岸壁為垂直岸壁,考慮微 小振幅波理論,利用函數之正交性,可求得流體的速度勢及防波堤的動力反應之解析 解。當為傾斜岸壁時,則以Boundary Collocation法分析。考慮流體與防波堤之交互 作用,假設不同的繫留索彈簧勁度,不同的角阻尼比,以不同波浪條件,探討近岸鉸 支防波堤的動力反應,反射率,堤後波高變化及流體動壓力對堤鉸支端所產生的彎矩 。
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