11 Khoảng tĩnh khơng và va đập sĩng
11.3.6 Phương pháp động lượng cho lực sĩng vỗ sàn thẳng đứng
11.3.6.1 Các lực tác động thẳng đứng trên kết cấu sàn rắn theo phương ngang được đưa ra bởi ảnh hưởng kết hợp của mức độ thay đổi của động lượng và một lực cản. Xấp xỉ một phần ngập nước của kết cấu sàn bởi một tấm phẳng cĩ chiều dài L và chiều rộng B
, và giả sử sĩng truyền theo một hướng dọc theo chiều dài của tấm, lực tác động theo phương đứng được đưa ra bởi:
, 1 ( ) 2 v a z D d F M w BLC w w dt (270)
11.3.6.2 Khối lượng nước kèm ba chiều theo chiều đứng của kết cấu sàn tấm phẳng hình chữ nhật được đưa ra bởi:
1/2 2 2 , ( ) 1 ( / ) 8 a z M t BL L B (271)
w= w t( ) là vận tốc thẳng đứng ở mặt dưới sàn và L = L t( ) là chiều dài ngập nước. Số
lượng L và dL dt/ được xác định từ mức độ tương đối của mức độ ngập nước của mặt dưới sàn phẳng, xảy ra khi sĩng tới đi dọc theo sàn từ vị trí tiếp xúc ban đầu của nĩ.
11.3.6.3 Trong trường hợp trường tự do, nghĩa là cho sàn của một kết cấu jacket, trong đĩ các sĩng đến khơng bị xáo trộn bởi giàn, số lượng dL dt/ cĩ thể xấp xỉ bằng vận tốc pha sĩng. wdMa x, /dt thay đổi liên tục đến thời điểm khi chiều dài ngập nước L đạt đến cuối sàn, sau đĩ dL dt/ = 0 và giới hạn từ đĩ bằng khơng trong suốt thời gian cịn lại mà độ cao sĩng cụ thể tiếp xúc với sàn. Giới hạn này cũng được đưa về khơng khi wz < 0, đĩ là khi sĩng rời sàn. Điều này gĩp phần vào việc đảo chiều của lực dọc.
Trong quá trình tác động, chuyển động được tìm thấy tại mỗi thời điểm tại vị trí của tâm hình học của các khu vực ngập nước cần được xem xét.
11.3.6.5 Đối với một hình dạng sàn chung các khu vực ngập nước cĩ thể được xấp xỉ bằng một tấm phẳng với một ranh giới được xác định bởi giao điểm tức thời giữa sàn và sĩng tới.
11.3.6.6 Khối lượng nước kèm của tấm cĩ hình tùy ý cĩ thể được xấp xỉ bởi khối lượng nước kèm của một tấm hình elip ở bề mặt tự do. Các trục của elip được tìm thấy bằng cách gán diện tích và tỉ lệ bằng nhau cho hai dạng hình học.
11.3.6.7 Giới hạn tần số cao của khối lượng nước kèm của một tấm hình elip mỏng với trục a/ 2và b/ 2 dao động trong bề mặt tự do được đưa ra bởi một nửa giá trị của nĩ trong chất lỏng khơng giới hạn,
2 , 1 6 a z A M C a b (272)
Trong đĩ các hệ số CA cĩ thể được tìm thấy bằng cách nội suy ở bảng A-2 trong Phụ lục A.
11.3.6.8 Khi sĩng chỉ chạm ở sàn, độ chính xác lớn trong cả độ cao sĩng và chuyển động hạt chất lỏng cần thiết để dự đốn lực với độ chính xác chấp nhận được. Các lực kết quả cho các tác động nhẹ là dù nhỏ, và các lỗi tuyệt đối trong lực tính tốn do đĩ cũng nhỏ.
11.3.6.9 Phương pháp Kaplan cĩ thể đánh giá thấp tầm quan trọng của lực hướng lên của sĩng vỗ sàn vì nhiễu xạ do sàn được bỏ qua và do đĩ dMa, z/dt được đánh giá thấp.