3 Q--C&+.J-~j
\ghLat
G O L F B E L A S T I N G OP HE? VOORVLAK VAN HAVEIJH O O F D C A I S S O N S EN D E D Y N A M I S C H E REACTLES
TENGEVOLGE: DAARVAN.
I
7
L<XJXSWATZWTAA?
UJiLTADIiNS'I
Rapport
nr. 2
>laterloopkundigo A f d e l i n g
1963
Inhoud.
Inhoud.
L i j s t van symbolen.
I
Inleiding.
I1
Model.
1. M e e t a p p a r a t u u r
2 . Bewerting m e e t r e s u l t a t e n
3. O v e r z i c h t van d e p r o e v e n
I11 R e s u l t a t d n .
IV
Respons&.
V
B e l a n g r i Akste c o n c l u s i e s .
Aanbevellngen v o o r v e r d e r o n d e r z o e k .
Literatuur.
VI
Annex I. V e r p f a a t s i n g e n van een c a i s s o n onder i n v l o e d
van e e n a l n u s v o r m i g e b e l a s t i n g .
L i j s t v a n symbolen.
d
i
waterdieptee
e
s
b a s i s van de n a t u u r l i j k e l o g a r i t h m e .
f
= w r i j v i n g s c o ë f f i c i e n t t u s s e n c a i s s o n e n zeebodem,
g
= v e r s n e l l i n g t.g.v.
t
= tijd.
H
s
Hs
= s i g n i f i c a n t e golfhoogte.
I kracht.
= d e t i j d s a f h a n k e l i j k e t o t a l e b e l a s t i n g op h e t
v o o r v l a k van de c a i s s o n .
is
q u a s i - s t a t i a c h e component v a n K ( t ) .
P dynamische component v a n K ( t ) .
K
K(t)
Kstat
Kdyn
de zwaartekracht.
golfhoogte.
= maximum v a n K ( t ) .
Kmax
Kstat max = maximum van & k a t in één g o l f p e r i o d e .
Katat
P minimum van K s t a t
i n &én g o l f p e r i o d e .
Kdyn max I maximum van Kdyn i n één g o l f p e r i o d e .
S.W.L.
= s t i l water l i j n .
o(
i
i hoek van h e t
v o o r v l a k met d e h o r i z o n t a a l .
21
stijgtijd.
72
= daaltijd.
5
I
Inleiding.
Tengevolge v a n g o l v e n worden op h e t v o o r f r o n t v a n e e n c a i s s o n
k r a c h t e n u i t g e o e f e n d . U i t i n l e i d e n d e p r o e v e n met windgolven b l e e k
d a t h i e r b i j ook z e e r hoge k o r t s t o n d i g e b e l a s t i n g e n kunnen voorkomen.
Berekeningen toonden a a n , d a t deze b e l a s t i n g e n ondanks d e k o r t e duur
t o c h van b e l a n g z i j n , v o o r a l i n verband met h e t s c h u i v e n v a n de
c a i s s o n o v e r d e o n d e r g r o n d . Omdat e r r e d e n e n waren om a a n t e nemen
d a t een a a n z i e n l i j k e r e d u c t i e van deze b e l a s t i n g e n zou kunnen worden
v e r k r e g e n door h e t v o o r v l a k van h e t c a i s s o n een z e k e r e h e l l i n g t e
geven, i s h i e r - n a a r een n a d e r o n d e r z o e k i n g e s t e l d .
E r z i j n d a a r t o e een a a n t a l modelproeven gedaan i n d e Windgoot van h e t
Waterloopkundig L a b o r a t o r i u m "de V o o r s t " welke z o d a n i g z i j n o p g e z e t ,
d a t h e t m o g e l i j k i s d e d a a r b i j gemeten t o t a l e b e l a s t i n g e n (d.w.z. d e
o v e r h e t v o o r f r o n t g e i n t e g r e e r d e b e l a s t i n g e n ) voor d e v e r s c h i l l e n d e
h e l l i n g e n t e v e r g e l i j k e n b i j d e z e l f d e omstandigheden ( = s i g n i f i c a n t e
g o l f h o o g t e Hs, gemiddelde g o l f p e r i o d e Tgem e n w a t e r d i e p t e d ) Beschouwd
z i j n h e l l i n g e n v a n h e t v o o r v l a k van 900, 600, 4.50 en 300.
D i t r a p p o r t g e e f t een o v e r z i c h t van de r e s u l t a t e n van d e modelproeven,
alsmede d e b e t e k e n i s v a n d e z e r e s u l t a t e n voor h e t p r o t o t y p e . Tevens
worden e n k e l e a a n b e v e l i n g e n gedaan voor v e r d e r o n d e r z o e k .
.
"
I1
-
2.
I1
Model.
----- -------
I.M e e t a e e a r a t u u r
Voor de b e p a l i n g Van d e t o t a l e b e l a s t i n g op h e t v o o r v l a k van d e
c a i s s o n s i s g e b r u i k gemaakt van e e n t o t a a l k r a c h t m e t e r ( b i j l a g e 1).
I n p r i n c i p e i s d i t een massa-verensysteem. De massa h e t zgn. meetc a i s s o n , i s voor w a t b e t r e f t d e v l a k k e n waarop d e g o l f d r u k k e n aang r i j p e n g e l i j k v o r m i g met h e t p r o t o t y p e c a i s s o n . De v e r d e r e vormgeving
wordt b e p a a l d d o o r m e e t t e c h n i s c h e e i s e n . Het m e e t c a i s s o n i s op 3 p u n t e n
e l a s t i s c h ondersteund (de v e r e n ) . Elk van deze ondersteuningen b e s t a a t
u i t een c a p a c i t i e v e v e r p l a a t s i n g s m e t e r .
U i t voorgaande onderzoekingen i s gebleken, d a t de im puls i e v e
g o l f b e l a s t i n g e n e e n s n e l v e r l o o p kunnen hebben. Daarom moet h e t meeti n s t r u m e n t , w i l h e t d e z e b e l a s t i n g e n v o l g e n , een hoge e i g e n f r e q u e n t i e
b e z i t t e n d.w.z. e e n k l e i m m a s s a - en g r o t e v e e r c o n s t a n t e n hebben. De
' k l e i n e massa i s v e r k r e g e n d o o r h e t m e e t c a i s s o n t e maken v a n p p a s t i c
( p o l y v i n y l c h l o r i d e ) g e v u l d met s c h u i m p l a s t i c . D i t l a a t s t e om t e v o o r komen d a t d e f r o n t p l a a t i n t r i l l i n g g e r a a k t .
De v e e r c o n s t a n t e n z i j n zo g r o o t m o g e l i j k g e k o z e n , doch h i e r a a n w o r d t
i n v e r b a n d met d e n a u w k e u r i g h e i d van d e m e t i n g e n e e n g r e n s g e s t e l d .
Op d e z e w i j z e i s e e n m e e t i n s t r u m e n t v e r k r e g e n met e e n e i g e n f r e q u e n t i e
i n d e o r d e v a n 80 à 100 Hz. U i t de r e g i s t r a t i e s z a l e c h t e r b l i j k e n d a t
v o o r a l b i j de c a i s s o n s met f l a u w h e l l e n d v o o r v l a k , t o c h nog d u s d a n i g
s n e l l e b e l a s t i n g e n voorkwamen, d a t z i j n i e t d o o r d i t i n s t r u m e n t konden
worden g e v o l g d .
Om e n i g i n z i c h t t e v e r k r i j g e n i n d e r e s p o n s i e van d i t m e e t i n s t r u ment i s i n b i j l a g e 2 v o o r v e r s c h i l l e n d e c o m b i n a t i e s van s t i j g - e n
d a a l t i j d e n van d e b e l a s t i n g d e s t o o t c o ë f f i c i e n t , g e d e f i n i e e r d a l s d e
v e r h o u d i n g van d e maximale v e r p l a a t s i n g t . g . v . de u i t w e n d i g e b e l a s t i n g
en de d a a r b i j o p t r e d e n d e t r a a g h e i d s k r a c h t e n en d e v e r p l a a t s i n g i n d i e n
d e maximale u i t w e n d i g e b e l a s t i n g s t a t i s c h a a n g r i j p t , weergegeven a l s
f u n c t i e van de e i g e n f r e q u e n t i e van h e t m e e t i n s t r u m e n t . B i j 'de b e r e k e n i n g h i e r v a n i s h e t m e e t i n s t r u m e n t g e s c h e m a t i s e e r d t o t een e n k e l v o u d i g
m a s s a - v e e r s y s t e e m . De b e l a s t i n g i s _ w i s k u n d i g b e n a d e r d door e e n
e f u n c t i e van d i t g e d a a n t e K ( t ) = K e k v o o r d s v o p l o p e n d e t a k e n
v o o r d e d a l e n d e t a k , w a a r i n $ i e h e t maximum van de
K ( t ) = í?cG
b e l a s t i n g d a t o p t r e e d t b i j t J O, 21 z s t i j g t i j d
pc'2 a d a a l t i j d .
De b i j d e b e p a l i n g v a n d e t o t a l e b e l a s t i n g g e b r u i k t e h u l p - en
r e g i s t r a t i e - a p p a r a t u u r had e e n e i g e n f r e q u e n t i e welke h o g e r was dan
d i e van h e t m e e t i n s t r u m e n t .
-----"-- ___--_-----_--_
2. Bewerking m e e t r e s u l t a t e n .
Voor h e t b e p a l e n v a n d e t o t a l e b e l a s t i n g moeten d e met b e h u l p
van de t o t a a l k r a c h t m e t e r gemeten componenten worden s a m e n g e s t e l d .
Daar e r om v e r s c h i l l e n d e r e d e n e n werd g e t w i j f e l d a a n d e j u i s t h e i d
van d e d o o r d e v e r t i c a l e opnemer C weergegeven b e l a s t i n g , i s d e
t o t a l e b e l a s t i n g op h e t v o o r v l a k b e r e k e n d met b e h u l p van d e met d e
h o r i z o n t a l e opnemers A e n B gemeten componenten. E r van u i t g a a n d e
d a t d e b e l a s t i n g l o o d r e c h t s t a a t op h e t v o o r v l a k kan d e z e worden gewaarin d, d e h e l l i n g s h o e k v a n h e t v o o r v l a k
schreven a l s K =
sin d
i s met d e h o r i z o n t a a l .
-
Bij
-
3.
B i j de b e r e k e n i n g van d e t o t a l e b e l a s t i n g i s g e b r u i k gemaakt
Van e e n P a c e analQgOn rekenmachine. De k r a c h t e n K A , KB a l s f r e q u e n t i e
opgenomen o p een magnetofoonband, worden v i a e e n f r e q u e n t i e - m o d u l a t o r
omgevormd t o t s p a n n i n g e n , welke op de i n g a n g van d e computer worden
g e z e t . De b e r e k e n d e t o t a l e b e l a s t i n g wordt d o o r een op d e u i t g a n g
v a n d e computer a a n g e s l o t e n v i s i c o r d e r g e r e g i s t r e e r d . Een v o o r b e e l d
v a n een d e r g e l i j k e r e g i s t r a t i e is t e v i n d e n op b i j l a g e 3. De onguns t i g e s i g n a a l - r u i e v e r h o u d i n g van d e b i j d e modelproeven g e b r u i k t e
a p p a r a t u u r i s e r d e o o r z a a k v a n d a t d e r e g i s t r a t i e s een e n i g s z i n s
'trommelig" a a n z i e n hebben e n d a t d i e n t e n g e v o l g e de nauwkeurigheid
b i j het aflezen beperkt i a .
3. O v e r z i c h t van de g r---____
oeven.
0 p s t e . l l i n g i n windgoot
signific.
g o l f h . €is
gem.golfper.
Tgem.
5,2 m
6,2 m
7 sec
7 sec
waterdiepte d
12
m
14,5 m
hoek van h e t voorvl.mwt d e
hor. = d
900, G O o , 45O en 30°
90°, 600, 45O e n 30°
-
I11
-
4.
I11
Resultaten.
I
U i t de r e s u l t a t e n is g e b l e k e n d a t b i j d e g o l f b e l a s t i n g i n h e t
algemeen o n d e r s c h e i d kan worden gemaakt t u s s e n e e n langzaam v e r l o p e n d e
b e l a s t i n g met e e n p e r i o d e g e l i j k a a n d i e van d e g o l f en e e n d a a r o p
g e s u p e r p o n e e r d e k o r t s t o n d i g e b e l a s t i n g (= dynamische b e l a s t i n g ) .
Z i e b i j l a g e 3. Voor d e h e l l i n g e n v a n 900 en 600 i s d i t b e e l d s t e e d s
d u i d e l i j k t e o n d e r k e n n e n . Voor h e l l i n g e n van 4 5 O en 300 i s d i t i n
v e e l m i n d e r e mate h e t g e v a l .
De langzaam v e r l o p e n d e b e l a s t i n g d r a a g t h e t k a r a k t e r van een b e l a s t i n g , z o a l s d e z e wordt v e r o o r z a a k t d o o r e e n d e i n i n g s g o l f en h e e f t
e e n min of meer s i n u s v o r m i g v e r l o o p . Het v e r l o o p van d e k o r t s t o n d i g e
b e l a s t i n g k a n wihkundig worden b e n a d e r d d o o r e e n e f u n c t i e v a n de
voor
K e
. A v o o r de o p l o p e n d e t a k en K( t ) ii K
g e d a a n t e K( t )
d e d a l e n d e t a k , waarin K h e t maximum i s v a n d e k o r t s t o n d i g e b e l a s t i n g .
D i t wordt b e r e i k t op h e t t i j d s t i p t II O (TI= s t i j g t i j d , q 2 = d a a l t i j d
z i e ook h o o f d s t u k 11). De
e n Z 2 van de t o t a l e dynamische b e l a s t i n gen l i g g e n v o o r a l l e h e l l i n g e n i n d e o r d e van 200 à 300 m i l l i s e c .
Deze b e l a s t i n g e n worden d o o r h e t m e e t i n s t r u m e n t z o n d e r s t o o t c o ë f f i c i e n t weergegeven ( z i e ook b i j l a g e 3 ) . Daarnaast komen b i j d e h e l l i n g
v a n 30° e n k e l e b e l a s t i n g e n voor waarvan d e k a r a k t e r i a t i e k e n z o d a n i g
z i j n d a t h e t m e e t i n s t r u m e n t n i e t meer v o l g t . U i t d e r e g i s t r a t i e s kan
worden a f g e l e i d d a t d e TI v o o r d e z e b e l a s t i n g e n z e e r k l e i n i s .
e-4
6
Daar h e t i n d e meeste g e v a l l e n n i e t m o g e l i j k is e e n t h e o r e t i s c h maximum v o o r d e v e r s c h i l l e n d e b e l a s t i n g e n aan t e g e v e n , z i j n de
waarden h i e r v a n gegeven i n d e vorm van overschrijdingsfrequentielijnen,
De k e u z e van h e t p a p i e r waarop d e v e r s c h i l l e n d e o v e r s c h r i j d i n g s f r e q u e n t i e l i j n e n z i j n weergegeven i s g e b a s e e r d op d e o v e r s c h r i j d i n g s f r e q u e n t i e l i j n e n van d e maxima van d e k o r t s t o n d i g e b e l a s t i n g voor d e
v e r s c h i l l e n d e h e l l i n g e n . Deze b l e k e n op e n k e l i o g a r i t h m i s c h p a p i e r
goed e e n r e c h t e t e b e n a d e r e n . Daar e c h t e r noch van d e maxima van d e
k o r t s t o n d i g e b e l a s t i n g noch van d e a n d e r e t e beschouwen k a r a k t e r i s t i e k e g r o o t h e d e n van d e b e l a s t i n g d e w e r k e l i j k e f r e q u e n t i e v e r d e l i n g
bekend i s , d i e n t b i j e x t r a p o l a t i e d e g r o o t s t e v o o r z i c h t i g h e i d t e worden
betracht.
B i j h e t b e s p r e k e n v a n d e i n v l o e d v a n d e h e l l i n g op d e g r o o t t e
van de t o t a l e dynamische b e l a s t i n g , worden t e r v e r m i j d i n g van gecompliceerde omschrijvingen de volgende a f k o r t i n g e n g e b r u i k t .
De b e t e k e n i s van d e z e a f k o r t i n g e n i s gegeven i n d e l i j s t van symboïen.
A l s n u l - b e l a s t i n g zowel v o o r Kdyn a i s K s t a t i s gekozen d e h y d r o s t a t i s c h e
b e l a s t i n g b i j s t i l wateI‘.
Kdyn i s h i e r d u s n i e t d e op de s t a t i s c h e b e l a s t i n g g e s u p e r p o n e e r d e
dynamische b e l a s t i n g . De b e p a l i n g van d e z e l a a t s t e i s z e e r g e c o m p l i c e e r d
en t i j d r o v e n d ,
A l s v e r g e l i j k i n g s b a s i s v o o r de g r o o t t e van d e dynamische
b e l a s t i n g op d e v e r s c h i l l e n d e h e l l i n g e n i s gekozen d e o v e r s c h r i j d i n g s f r e q u e n t i e l i j n v o o r Kdynmax b i j één b e p a a l d e w a t e r s t a n d , s i g n i f i c a n t e
g o l f h o o g t e en g e m i d d e l d e p e r i o d e . De v e r s c h i l l e n d e o v e r s c h r i j d i n g s f r e q u e n t i e l i j n e n z i j n gegeven i n b i j l a g e 4 t / m 9.
.
-
Ter
-
5.
Ter v e r g e l i j k i n g z i j n d a a r i n t e v e n s opgenomen d e o v e r s c h r i j d i n g s Kstabax en K s t a t m i n . Daar h e t v o o r d e
f r e q u e n t i e l i j n e n v o o r Km,,
h e l l i n g e n van 45' en 30° minder goed m o g e l i j k i s d e t o t a l e b e l a s t i n g
t e s p l i t s e n i n e e n l a n g z a a m v e r l o p e n d e en e e n k o r t a t o n d i g e b e l a s t i n g
en b o v e n d i e n de Kstatmin n i e t met v o l d o e n d e n a u w k e u r i g h e i d kan worden
a f g e l e z e n , is v o o r d e z e h e l l i n g e n v o l s t a a n met d e o v e r s c h r i j d i n g s f r e q u e n t i e l i j n voor K
U i t d e b i j l a g e n 4 en
u i t d e b i j l a g e n 5 en 7 v o l g t e c h t e r d a t
v o o r d e h e l l i n g e n v a n 900 e n 600 h e t b o v e n s t e d e e l v a n d e o v e r s c h r i j d i n g s l i j n v a n Kmax s a m e n v a l t met d i e v a n Kdynmax. D i t d e e l w o r d t d u s
b e p a a l d d o o r de k o r t s t o n d i g e b e l a s t i n g . De i n d r u k b e s t a a t , d a t d i t
ook v o o r d e h e l l i n g e n v a n 4 0 en 300 h e t g e v a l z a l z i j n .
za&.
i
Het b o v e n s t e d e e l v n d e o v e r s c h r i j d i n g a f r e q u e n t i e l i j n van
Kmax beschouwend kan worden g e s t e l d d a t v o o r g e l i j k e o v e r s c h r i j d i n g s frequenties
d e dynamische b e l a s t i n g g r o t e r i s n a a r m a t e d e h e l l i n g s h o e k
d. g r o t e r is v o o r h e l l i n g e n ) 450.
Voor d e h e l l i n g v a n 300 k a n e e n d e r g e l i j k e é é n d u i d i g e c o n c l u s i e
n i e t worden g e t r o k k e n .
I n h o e v e r r e d e v o o r d e h e l l i n g e n ) 450 gegeven a o n c l u s i e ook
g e l d i g i s v o o r a n d e r e i n h e t p r o t o t y p e voorkomende c o m b i n a t i e s van
waterstanden,significante g o l f h o o g t e n en g e m i d d e l d e p e r i o d e n v a l t
h i e r n i e t t e z e g g e n . I n d i e n d i t e c h t e r h e t g e v a l i s mag worden ges t e l d , d a t ook v o o r g e l i j k e jaaroverschrijdingsfrequenties d e
dynamische b e l a s t i n g v o o r d e z e h e l l i n g e n t o e n e e m t met d e h e l l i n g s h o e k .
Hoewel d i t o n d e r z o e k e r i n d e e e r s t e p l a a t s op i s g e r i c h t
d e i n v l o e d van de h e l l i n g na t e g a a n op d e g r o o t t e van d e dynamische
b e l a s t i n g is h e t d a a r n a a s t t o c h ook van b e l a n g t e weten i n welke m a t e
d e langzaam v e r l o p e n d e b e l a s t i n g z i c h w i j z i g t b i j t o e - o f afnemende
h e l l i n g van h e t v o o r v l a k . Daar h e t v o o r d e h e l l i n g e n v a n
e n 30°
m o e i l i j k b l e e k d e langzaam v e r l o p e n d e b e l a s t i n g o p b e t r o u w b a r e w i j z e
t e b e p a l e n werd d i t o n d e r z o e k b e p e r k t t o t d e h e l l i n g e n van 90° en 60°,
A l s v e r g e l i j k i n g s b a s i s w o r d t a n a l o o g a l e hu d e k o r t s t o n d i g e b e l a s t i n g ,
en Katatmin*
gekozen de overschrijdingsfrequentielijnen van Kstatmax
Voor d e o v e r s c h r i j d i n g a f r e q u e n t i e l i j n e n w o r d t verwezen n a a r de b i j l a g e n 6 , 7, 8 en 9. Beschouwing h i e r v a n l e e r t d a t v o o r g e l i j k e o v e r s c h r i j d i n g s f r e q u e n t i e s d e waarden v a n Kstat,,,
en Ketatmin
voor de
h e l l i n g van 600 s t e e d s g r o t e r z i j n dan v o o r de h e l l i n g van 900.
D i t k a n e c h t e r nog n a d e r worden g e p r e c i s e e r d . D a a r t o e i s v o o r d e
v e r s c h i l l e n d e proeven h e t s t a t i s t i s c h verband bepaald t u s s e n de
Kstatmin
en H , door koppeling
h o r i z o n t a l e component van K s t a t m a x ,
van d e z e g r o o t h e d e n v o o r g e l i j k e overschrijdingsfrequentie8. Z i e
b i j l a g e 10, 11, 1 2 en 13. H i e r u i t v o l g t d a t , i n h e t m e e t g e b i e d , b i d
en K a t a t m i n
g e l i j k e g o l f h o o g t e d e h o r i z o n t a l e component van Kstatmax
g e l i j k i s v o o r d e h e l l i n g e n van 900 en 600. D i t komt o v e r e e n met wat
i s gevonden v o o r d e b e l a a t i n g t e n g e v o l g e van n i e t b r e k e n d e d e i n i n g s g o l v e n o p h e l l i n g e n van h e t v o o r v l a k v a r i ë r e n d e van 600
1000
[2]
-
- Opm. -
.
6.
=.:
I n d e b i j l a g e n 10, 11, 12 en 13 i s voor de l a g e r e g o l v e n t e v e n s
h e t verband t u s s e n d e d a a r i n weergegeven g r o o t h e d e n b e p a a l d met
b e h u l p van de b e r e k e n i n g s m e t h o d e van S a i n f l o u voor d e g o l f b e l a s t i n g t e n g e v o l g e v a n n i e t b r e k e n d e d e i n i n g s g o l v e n op e e n v e r t i c a l e
wand [I].
H i e r b i j werd h e t n i e t aanwezig z i j n van een Iloneindig"
hoog v o o r f r o n t , z o a l s b i j genoemde berekeningsmethode wordt
v e r o n d e r s t e l d , g e c o r r i g e e r d door d e b e l a s t i n g v l a k k e n t e t e k e n e n
a l s o f h e t v o o r f r o n t wel d o o r l o o p t en a l l e e n d a t g e d e e l t e v a n d e
b e l a s t i n g i n r e k e n i n g t e b r e n g e n , wat beneden h e t bovenvlak l i g t .
Voor d e Kstatmin Liggen d e v e r s c h i l l e n t u s s e n de b e r e k e n d e en
gemeten waarde b i n n e n de nauwkeurigheid van de m e t i n g e n . Voor d e
Kstatmax
i s d a t n i e t h e t g e v a l . Het n i e t aanwezig z i j n van een
' l o n e i n d i g l l hoog v o o r v l a k wordt d u s w a a r s c h i j n l i j k op d e bovenoms c h r e v e n w i j z e n i e t goed g e c o r r i g e e r d .
-
IV
-
IV
R e s p o n v i e van d e c o n s t r u c t i e .
De r e s p o n s i e van d e c o n s t r u c t i e op g o l f b e l a s t i n g e n is e e n
z e e r i n g e w i k k e l d p r o b l e e m . Daar nog w e i n i g d i e p g a a n d o n d e r z o e k i s
gedaan op d i t g e b i e d moet h e t v o l g e n d e b e p e r k t b l i j v e n t o t e n k e l e
algemene beschouwingen, n o o d z a k e l i j k voor e e n e e r s t e i n t e r p r e t a t i e
van d e r e s u l t a t e n van d e metingen.
A c h t e r e e n v o l g e n s z u l l e n worden b e h a n d e l d .
de s t o o t c o ë f f i c i e n t als f u n c t i e v a n de e i g e n f r e q u e n t i e e n h e t
b e l as t i n g v e r l o o p
r e s p o n s i e v a n d e grond
weerstand tegen afschuiven.
-
-
------ ..........................
~ e l a s t ~ n s ~ o r - o o e ~ _ e if sr eegnu e n t i e en s t o o t c o ë f f i c i e n t .
Zoal8 i n h o o f d s t u k I11 i e opgemerkt k a n d e g o l f b e l a s t i n g wocden
o n d e r s c h e i d e n i n e e n langzaam v e r l o p e n d e o f s t a t i s c h e component, met
e e n p e r i o d e g e l i j k aan d i e van d e g o l f , en een d a a r o p g e s u p e r p o n e e r d e
k o r t s t o n d i g e o f dynamische b e l a s t i n g , welke v e l e malen g r o t e r kan
worden dan d e s t a t i s c h e b e l a s t i n g .
D e dynamische g o l f b e l a s t i n g k a n e r d e o o r z a a k van z i j n d a t d e
g e h e l e c o n s t r u c t i e , o f g e d e e l t e n d a a r v a n bv. d e p l a t e n , i n t r i l l i n g
g e r a k e n . Om een i n z i c h t t e v e r k r i j g e n i n d e m o g e l i j k h e i d v a n h e t
o p t r e d e n v a n t r i l l i n g e n is e e n s c h a t t i n g gemaakt van d e e i g e n
f r e q u e n t i e van d e p l a t e n en van d e g e h e l e c o n s t r u c t i e op d e o n d e r g r o n d .
B i j de b e p a l i n g van d e l a a t s t e i s v e r o n d e r s t e l d d a t d e c o n s t r u c t i e
s t i j f i s en g e p l a a t s t op een e l a s t i s c h e o n d e r g r o n d . Bovendien was
r e e d s d e s t o o t c o ë f f i c i e n t b e p a a l d van e e n e n k e l v o u d i g m a s s a - v e e r s y s t e e m
a l s f u n c t i e v a n d e e i g e n f r e q u e n t i e en d e s t i j g - en d a a l t i j d v a n d e
b e l a s t i n g ( z i e b i j l a g e 2).
Voor d e b e p l a t i n g werd gevonden d a t moet worden g e r e k e n d op e e n
e i g e n p e r i o d e v a n 20 Èa 30 m i l l i s e c .
U i t de l i t e r a t u u r [ 5 ] b l i j k t , d a t d e dynamische g o l f b e l a s t i n g op
c a i s s o n s met een b e t r e k k e l i j k s t e i l v o o r f r o n t (60° en 90°) n i e t o v e r a l
d e z e l f d e k a r a k t e r i s t i e k e n h e e f t , N a b i j de S.W.L.(= s t i l w a t e r l i j n ) z i j n
b e l a s t i n g e n gemeten met e t i j g - en d a a l t i J d e n i n d e o r d e van 5 r e s p . 10
m i l l i s e c , beneden d e S.W.L. nemen d e s t i j g - en d a a l t i j d e n t o e t o t
waarden d i e g r o t e r z i j n d a n 100 m i l l i s e c .
A l s g e v o l g van d e dynamische b e l a s t i n g z u l l e n d u s v o l g e n s b i j l a g e 2
de p l a t e n n a b i j d e S.W.L. i n t r i l l i n g worden g e b r a c h t . B i j h e t
d i m e n s i o n e r e n van de b e p l a e i n g moeten d e z e b e l a s t i n g e n v e r m o e d e l i j k
met e e n s t o o t c o ë f f i c i e n t v4n 1,s à 2 worden v e r m e n i g v u l d i g d . De
k r a c h t e n , d i e a l s g e v o l g van d e z e t r i l l i n g i n de c o n s t r u c t i e o p t r e d e n
worden als z o d a n i g n a a r d e o n d e r g r o n d o v e r g e b r a c h t . Omdat h e t h i e r
a l l e e n d e t r i l l i n g van e e n b e p e r k t a a n t a l p l a t e n n a b i j d e S.W.L. b e t r e f t is h i e r v a n g e e n g e v a a r l i j k e b e l a s t i n g op d e o n d e r g r o n d t e v e r wachten.
A l s g e v o l g van d e l a n g e r e s t i j g - en d a a l t i j d e n van d e dynamische
b e l a s t i n g o n d e r d e S.W.L., z u l l e n d e p l a t e n d a a r n i e t i n t r i l l i n g
worden g e b r a c h t . Deze b e l a s t i n g e n worden d u s onvervormd naar d e gronds l a g o v e r g e b r a c h t . B i j c a i s s o n s met flauw h e l l e n d v o o r v l a k z u l l e n d e
g o l v e n b r e k e n . Als g e v o l g h i e r v a n z i j n , wederom o v e r e e n g e b i e d van
b e p e r k t e a f m e t i n g e n , dynamische b e l a s t i n g e n t e v e r w a c h t e n .
-
Hiervan
-
8.
H i e r v a n i s a l l e e n bekend d a t z e e r k o r t e s t i j g - en d a a l t i j d e n kunnen
o p t r e d e n . De g r o o t t e v a n d e z e i m p u l s i e v e b e l a s t i n g e n i s e c h t e r n i e t
bekend, z o d a t q u a n t i t a t i e v e c o n c l u s i e s nog n i e t kunnen worden gegeven.
_-- ------------------ ..---
R e s g o n s i e van d e o n d e r g r o n d .
U i t d e p r o e v e n v o l g t , d a t a l l e c a i s s o n s met e e n v l a k v o o r f r o n t
dynamische b e l a s t i n g e n o v e r b r e n g e n n a a r d e o n d e r g r o n d .
Tengevolge daarvan kan d e g e h e l e c o n s t r u c t i e i n t r i l l i n g geraken.
Een z e e r g e s c h e m a t i s e e r d e b e n a d e r i n g van d e e i g e n - f r e q u e n t i e v a n een
s t i j v e c o n s t r u c t i e op een e l a s t i s c h e o n d e r g r o n d w i j s t op p e r i o d e n i n
d e o r d e van 1 0 0 m i l l i s e c . Het i s m o e i l i j k h i e r u i t p o s i t i e v e c o n c l u s i e s
t e t r e k k e n , doch d e z e u i t k o m s t s l u i t n i e t u i t , d a t d e r e s p o n s i e mede
z a l worden b e p a a l d d o o r consonantieverschijnse1en. Het i s dan ook
z o n d e r v e r d e r o n d e r z o e k n i e t m o g e l i j k j u i s t e waarden t e geven v o o r d e
s t o o t c o ë f f i c i e n t e n v a n d e b e l a s t i n g op de o n d e r g r o n d . Het is e c h t e r
r e d e l i j k t e v e r o n d e r s t e l l e n d a t z i j a a n z i e n l i j k v a r i ë r e n e n kunnen
o p l o p e n t o t waarden van 2 8 3.
Hoewel o v e r de i m p u l s i e v e b e l a s t i n g e n en de r e s p o n s i e van d e
o n d e r g r o n d dus nog w e i n i g bekend i s , b e h o e f t h e t v o o r g a a n d e nog g e e n
r e d e n t e z i j n t o t e r n s t i g e b e z o r g d h e i d o v e r d e s t a b i l i t e i t van d e
o n d e r g r o n d . De s p a n n i n g e n , d i e i n d e o n d e r g r o n d z i j n t e v e r w a c h t e n
z i j n d a a r v o o r w a a r s c h i j n l i j k nog t e g e r i n g . A l l e e n v o o r l o s g e p a k t
zand moet i n d i t v e r b a n d e e n u i t z o n d e r i n g worden gemaakt. De r e d e n
h i e r v a n i s p r i m a i r g e l e g e n i n d e vormveranderingseigenschappen v a n
zand. S c h u i f s p a n n i n g e n kunnen d o o r d i t m a t e r i a a l r e d e l i j k goed worden
opgenomen, doch d i t gaat g e p a a r d met v o l u m e v e r a n d e r i n g . I n v a s t g e p a k t
zand i s d i t e e n v o l u m e v e r m e e r d e r i n g , i n l o s g e p a k t zand e e n volumevermindering.
Ook i n v e r z a d i g d zand b l i j f t d e z e e i g e n s c h a p i n b e g i n s e l a a n w e z i g .
H e t k o r r e l s k e l e t z a l d e s c h u i f s p a n n i n g e n opnemen en d a a r b i j d e n e i g i n g
hebben van volume t e v e r a n d e r e n . A l s g e v o l g d a a r v a n , z u l l e n s p a n n i n g e n
o n t s t a a n i n h e t p o r i ë n W a t e r , d a t s l e c h t s i n g e r i n g e mate samendrukb a a r i s . I n l o s g e p a k t zand i s d i t e e n d r u k s p a n n i n g d i e d e i s o t r o p e
korrelspanning i n h e t k o r r e l s k e l e t d o e t verminderen. A l s gevolg h i e r v a n z e t h e t k o r r e l s k e l e t a l z i j d i g u i t . Het s c h i j n t l o g i s c h t e v e r o n d e r s t e l l e n d a t de w a t e r s p a n n i n g z a l toenemen, t o t d e z e a l z i j d i g e u i t z e t t i n g even g r o o t i s a l s d e eerdergenoemde v o l u m e v e r m i n d e r i n g , d i e noodz a k e l i j k was v o o r opname van d e s c h u i f s p a n n i n g e n . O m d a t h e t k o r r e l s k e l e t i n h e t algemeen b e t r e k k e l i j k s t a r i s v o o r i s o t r o p e Vormverand e r i n g kunnen i n l o s g e p a k t z a n d , d a t a a n s c h u i f s p a n n i n g wordt o n d e r worpen, hoge w a t e r s p a n n i n g e n o n t s t a a n . V a n z e l f s p r e k e n d z u l l e n d e z e
w a t e r s p a n n i n g e n ook e e n v e r m i n d e r i n g van d e w e e r s t a n d t e g e n a f s c h u i v e n
t o t g e v o l g hebben. S t e r k g e s c h e m a t i s e e r d e b e r e k e n i n g e n hebben a a n g e t o o n d , d a t d a e r d o o r g e m a k k e l i j k p l a a t s e l i j k e evenwichtsverschuivingen
kunnen o p t r e d e n . Het g e v a a r i s z e k e r n i e t d e n k b e e l d i g , d a t d e z e plaats e l i j k e e v e n w i c h t s v e r s t o r i n g e n weer z u l l e n l e i d e n t o t v e r h o g i n g van d e
w a t e r s p a n n i n g e n i n h e t o m l i g g e n d e g e b i e d , waardoor h e t g e h e l e p r o c e s
t e n s l o t t e h e t k a r a k t e r van e e n k e t t i n g r e a c t i e kan k r i j g e n .
B i j langzame b e l a s t i n g e n z a l d i t v e r s c h i j n s e l n i e t o p t r e d e n , omdat
h e t water d a n r e e d s b i j g e r i n g e v e r h o g i n g van d e w a t e r s p a n n i n g e n g a a t
a f s t r o m e n en d u s g e d u r e n d e h e t p r o c e s h e t g r o o t s t e g e d e e l t e v a n z i j n
o v e r s p a n n i n g weer v e r l i e s t . G l o b a l e b e r e k e n i n g e n hebben e c h t e r a a n g e t o o n d , d a t n a a s t d e dynamische b e l a s t i n g ook d e s t a t i s c h e g o l f b e l a s worden beschouwd.
t i n g i n d i t o p z i c h t a l s e e n ~ f s n e l l e ' lb e l a s t i n g moet
-
In
-
9.
I n q u a n t i t a t i e v e z i n kan o v e r d i t probleem t h a n s nog geen e n k e l e
u i t s p r a a k worden gedaan. H i e r v o o r i s e e n u i t v o e r i g e s t u d i e v e r e i s t .
I n a f w a c h t i n g d a a r v a n ware h e t p l a a t s e n van c a i s s o n s op l o s g e p a k t
zand t e v e r m i j d e n .
De w e e r s t a n d t e g e_-___-________
n verschuiving.
-----..--_..--_-_
Z o a l s u i t d e modelproeven i s g e b l e k e n , worden b i j g o l f a a n v a l
v e r s c h i l l e n d e t y p e n b e l a s t i n g e n op d e c a i s s o n s u i t g e o e f e n d . Voor i e d e r
van d e z e b e l a s t i n g e n kan d e g r o o t t e s l e c h t s i n d e vorm van een o v e r s c h r i j d i n g a k a r a k t e r i s t i e k worden gegeven. Op z i c h z e l f beschouwd l e v e r e n
d e z e k a r a k t e r i s t i e k e n e c h t e r geen g r o n d s l a g v o o r h e t k i e z e n van d e
b e l a s t i n g d i e , i n v e r b a n d met v e r s c h u i v i n g van d e c a i s s o n s o v e r d e
bodem, a l s m a a t s t a f moet worden aangehouden. Daarvoor moet bekend z i j n ,
h o e v e e l d e c a i s s o n s v e r s c h u i v e n b i j b e l a s t i n g van v e r s c h i l l e n d e aard
e n grootte.
Teneinde h i e r o m t r e n t e n i g i n e i c h t t e v e r k r i j g e n , werd een s t e r k
g e s c h e m a t i s e e r d e b e r e k e n i n g van d e v e r p l a a t s i n g e n u i t g e v o e r d ( z i e
annex I).
Hoewel t e g e n d e s t e r k v e r e e n v o u d i g d e s c h e m a t i s a t i e van d e z e b e r e k e n i n g
a a n z i e n l i j k e bezwaren z i j n i n t e b r e n g e n , kunnen h i e r u i t t o c h d e
v o l g e n d e b e l a n g r i j k e c o n c l u s i e s worden g e t r o k k e n :
Bij g e r i n g e o v e r s c h r i j d i n g van d e aanwezige w r i j v i n g s k r a c h t
veroorzaken:
a.
s i n u s v o r m i g e b e l a s t i n g e n met p e r i o d e n i n d e o r d e van 100 m i l l i s e c ,
v e r p l a a t s i n g e n in de o r d e van m i l l i m e t e r s .
b.
s i n u s v o r m i g e b e l a s t i n g e n met p e r i o d e n i n d e o r d e van 1 s e c ,
v e r p l a a t s i n g e n i n d e o r d e van d e c i m e t e r s .
c.
s i n u s v o r m i g e b e l a s t i n g e n met p e r i o d e n i n d e o r d e van 10 s e c ,
v e r p l a a t s i n g e n i n d e o r d e v a n meters.
De e e r s t e c o n c l u s i e b e t e k e n t d a t t e n g e v o l g e van h e t t r i l l e n van
de f r o n t p l a t e n b i j o v e r s c h r i j d i n g van de w r i j v i n g s k r a c h t h e t c a i s s o n
p e r p e r i o d e i n d e o r d e v a n mm v e r p l a a t s t . E n i g e b e p e r k i n g moet i n d i t
v e r b a n d e c h t e r worden gemaakt t e n a a n z i e n v a n c a i s s o n s met e e n f l a u w
h e l l e n d v o o r v l a k , d a a r b i j d e o p w a a r t s e beweging van d e p l a t e n de q r u k
op d e o n d e r g r o n d t o t n u l kan afnemen en h e t c a i s s o n g a a t zweven.
Aangezien d e demping van h e t w a t e r op d e s n e l l e t r i l l i n g e n van d e
p l a t e n v r i j g e r i n g i s , i s h e t d e n k b a a r d a t d e som van d e v e r p l a a t s i n g e n
o v e r e e n a a n t a l p e r i o d e n t o c h van b e l a n g i s . D a a r t e g e n o v e r s t a a t d a t
s l e c h t s d e p l a t e n t e r plaatse van d e S.W.L. i n t r i l l i n g g e r a k e n , z o d a t
d e t o t a l e naar d e ondergrond o v e r g e b r a c h t e b e l a s t i n g g e r i n g i s . D i t
b e t e k e n t d a t d e f r e q u e n t i e waarmede de w r i j v i n g s k r a c h t wordt o v e r s c h r e d e n z e e r l a a g z a l z i j n . Verwacht w o r d t dan ook d a t h e t t r i l l e n
van d e f r o n t p l a t e n , b i j d e eerdergenoemde f r e q u e n t i e s voor een event u e l e v e r p l a a t s i n g van h e t c a i s s o n een t e v e r w a a r l o z e n r o l s p e e l t .
De tweede en d e r d e c o n c l u s i e b e t e k e n t d a t zowel d e dynamischea l s d e s t a t i s c h e belastingen g r o t e verplaatsingen veroorzaken b i j
o v e r s c h r i j d e n van d e aanwezige w r i j v i n g . H i e r u i t v o l g t d a t d e h o r i z o n t a l e component van d e z e b e l a s t i n g e n d e aanwezige w r i j v i n g n i e t mag
overschrijden.
..
-
In
-
I ~.
10.
,
I n de i n annex I gegeven b e r e k e n i n g waarvan h i e r b o v e n d e
genomen.
r e s u l t a t e n z i j n g e b r u i k t is de w r i j v i n g s c o ë f f i c i e n t f G
4
A l s g e v o l g van d e r e e d s e e r d e r b e s p r o k e n vormveranderingseigenschappen
van zand wordt d e w e e r s t a n d t e g e n v e r s c h u i v e n i n b e l a n g r i j k e mate
b e p a a l d d o o r de p a k k i n g s d i c h t h e i d . B i j p l a a t s e n van h e t c a i s s o n op
de zandbodem l i j k t h e t daarom v o o r l o p i g n i e t raadzaam op g r o t e r e
waarden van d e w r i j v i n g s c o ë f f i c i e n t t e r e k e n e n . I n d i e n d a a r e n t e g e n
h e i c a i s s o n wordf g e p l a a t s t , o p e e n s t e n e n v o e t i s d e w r i j v i n g s coefficient f
w a a r s c h i j n l i j k aan de v e i l i g e kant.
=y
i
11.
V.
Belangrijkste conclusies.
1. E r b e s t a a t e e n v e r b a n d t u s s e n d e q u a s i - s t a t i s c h e g o l f b e l a s t i n g e n ' d e g o l f h o o g t e . Het i s d u s m o g e l i j k aan de hand van b e s c h i k b a r e g e g e v e n s o m t r e n t h e t voorkomen v a n de v e r s c h i l l e n d e g o l f s p e c t r a
en v a n de h o o g t e n van d e a f z o n d e r l i j k e g o l v e n d a a r i n de j a a r f r e q u e n t i e
van e e n b e p a a l d e q u a s i - s t a t i s c h e b e l a s t i n g t e b e p a l e n .
U i t d e j a a r o v e r s c h r i j d i n g s f r e q u e n t i e l i j n van d e e n k e l e g o l f [ 61 b l i j k t
d a t de met b e t r e k k i n g t o t d e w a t e r d i e p t e (12-14,5 m ) p h y s i s c h mogel i j k e g o l f e n i g e malen p e r jaar wordt o v e r s c h r e d e n . Deze g o l f is
daarom maatgevend.
U i t de g e g e v e n s op d e b i j l a g e n 10 en I 3 v o l t d a t v o o r d e h e l l i n gen ban 900 en 600 d e b i j d e p h y s i s c h m o g e l i j k e o l f b e h o r e n d e horisont a l e l c o m p o n e n t van d e q u a s i - s t a t i s c h e b e l a s t i n g g e l i j k i s a a n 60 t / m ' ,
w a a r b i j o v e r i g e n s k a n worden aangenomen, d a t d e b e l a s t i n g l o o d r e c h t
op h e t v o o r v l a k a a n g r i j p t ,
2. H e t b l i j k t n i e t m o g e l i j k e e n v e r b a n d t e b e p a l e n t u s s e n
d y n a h i s c h e g o l f b e l a s t i n g en g o l f h o o g t e .
, B e r e k e n i n g van d e jaaroverschrijdingsfrequentie van d e dynamische
b e l a s t i n g i s d a n ook a l l e e n m o g e l i j k i n d i e n d e b i j d r a g e van i e d e r g o l f s p e c t r u m t o t d e f r e q u e n t i e van een b e p a a l d e dynamische b e l a s t i n g bekend
i s . k e t proevenprogramma was h i e r v o o r van t e b e p e r k t e omvang,
Wel a n worden g e c o n c l u d e e r d d a t
d e dynamische g o l f b e l a s t i n g g r o t e r i s n a a r m a t e d e h e l l i n g s h o e k d
a.
toeneemt, voor h e l l i n g e n ) 45O.
g e z i e n h e t v e r l o o p v a n d e overschrijdingsfrequentielijnen v a n
b.
d e dynamisch- en q u a s i - s t a t i s c h e g o l f b e l a s t i n g ( z i e b i j l a g e n
6 e n 7) g e r e k e n d moet worden op een a l s m a a t s t a f a a n t e houden
dynamische b e l a s t i n g welke a a n z i e n l i j k g r o t e r i s d a n d e q u a s i s t a t i s c h e b e l a s t i n g van g e l i j k e f r e q u e n t i e .
I n a f w a c h t i n g van n a d e r o n d e r z o e k ware met b e t r e k k i n g t o t h e t
b e n o d i g d e g e w i c h t v o o r l o p i g t e r e k e n e n op e e n dynamische b e l a s t i n g
i n d e o r d e van 100 à 200 t / m I . Deze g r o o t t e - o r d e s t e m t o v e r e e n
met wat i s gevonden voor d e dynamische g o l f b e l a s t i n g op d e
H a r i n g v l i e t s l u i z e n [7].
- VI -
12.
Aanbevelingen voor v e r d e r onderzoek.
VI
--- ------------------ ----
a. R e s e o n s i e van d e o n d e r g r o n d ,
Z o a l s gezegd kunnen i n l o s g e p a k t met w a t e r v e r z a d i g d zand t e n g e v o l g e van d e d o o r d e c a i s s o n n a a r d e o n d e r g r o n d o v e r g e b r a c h t e
g o l f b e l a s t i n g e n g r o t e waterspanningen optreden.
Een o n d e r z o e k h i e r n a a r z a l m o e i l i j k en t i j d r o v e n d z i j n . Bovendien
moeten v o o r w e r k e l i j k l o s g e p a k t zand o n g u n s t i g e u i t k o m s t e n worden
v e r w a c h t . Voorshands ware daarom i n d i t v e r b a n d t e v o l s t a a n met
z o r g v u l d i g e b e s t u d e r i n g van d e e i g e n s c h a p p e n van d e o n d e r g r o n d en
met name van d e p a k k i n g s d i c h t h e i d h i e r v a n . A f h a n k e l i j k van d e r e a u l t a t e n h i e r v a n kan dan e e n b e s l i s s i n g o m t r e n t v e r d e r o n d e r z o e k worden
genomen.
b * 08-~88Eyre9~8nlle-~an-be_bynamleche-6ol£belastltiO.
Voor h e t b e r e k e n e n v a n h e t b e n o d i g d g e w i c h t van e e n c a i s s o n i s
h e t n o o d z a k e l i j k de j a a r f r e q u e n t i e t e kennen van d e dynamische
belasting.
Daar i e d e r g o l f s p e c t r u m e e n b i j d r a g e l e v e r t t o t d e j a a r f r e q u e n t i e van
d e z e b e l a s t i n g d i e n e n d e i n d i t r a p p o r t b e s p r o k e n p r o e v e n t e worden
h e r h a a l d met v e r s c h i l l e n d e s i g n i f i c a n t e g o l f h o o g t e n .
Een a a n z i e n l i j k e t i j d s b e s g a r i n g kan worden v e r k r e g e n i n d i e n v o o r
d e z e p r o e v e n g e e n g e b r u i k b e h o e f t t e worden gemaakt van d e t o t a a l k r a c h t m e t e r , maar k a n worden v o l s t a a n met h e t s i m u l t a a n meten van d e
p l a a t s e l i j k e d r u k k e n met b e h u l p van d r u k d o z e n . I n t e g r a t i e van d e z e
d r u k k e n o v e r h e t o p p e r v l a k l e v e r t dan d e t o t a l e b e l a s t i n g . Het i s
e c h t e r t w i j f e l a c h t i g o f h e t b e p e r k t a a n t a l d r u k d o z e n wat i.v.m. d e
r u i m t e i n e e n o p p e r v l a k k a n worden g e p l a a t s t wel een j u i s t b e e l d geven
van d e t o t a l e b e l a s t i n g . Om d e z e r e d e n i s h e t w e n s e l i j k e n i g e v a n d e
i n d i t r a p p o r t b e s p r o k e n p r o e v e n t e h e r h a l e n met d r u k d o z e n en na t e
g a a n i n h o e v e r r e de r e s u l t a t e n h i e r v a n a f w i j k e n .
'
--- ----------
De g o l f d r u k t e g e------------n d e o n d e r z i d d-----------..-----e van h e t c a i s s o n .
Het b e n o d i g d g e w i c h t van e e n c a i s s a n i s i n s t e r k e mate a f h a n k e C.
l i j k van d e z e g o l f d r u k .
--.. ....................................
d . De w r i d v i n g s c o & f f i c i e n t t u s s e n c a i s s o n e n bodem,
s p e c i a a l wanneer d e c a i s s o n op e e n s t e n e n v o e t wordt g e p l a a t s t .
'a-Gravenhage,
m a a r t 1963,
"..
( I r . J. van d e Kreeke)
Literatuur.
I.
S a i n f l o u , M.
Essai s u r l e s d i g u e s m a r i t i m e s v e r t i c a l e s .
Ann. P o n t s . C h a u s s .
1 9 2 8 . IV
2.
Carr, J . H .
Wave f o r c e s on p l a n e b a r r i e r s .
Hydrodynamics L a b o r a t o r y , C a l i f o r n i a I n s t i t u t e
of Technology R e p o r t E-11.1
1953
3.
Carr, J . H .
Wave f o r c e s on c u r v e d and s t e p p e d b a r r i e r s .
Hydrodynamics L a b o r a t o r y , C a l i f o r n i a I n s t i t u t e
1954
o f T e c h n o l o g y . R e p o r t E-11.2
4.
Carr, J.H.
B r e a k i n g Wave f o r c e s on p l a n e b a r r i e r s .
Hydrodynamics L a b o r a t o r y , C a l i f o r n i a I n s t i t u t e
of Technology. R e p o r t E-11.3
1954
5.
L e n n a r t Rundgren
Water wave f o r c e s .
A t h e o r e t i c a 1 and l a b o r a t o r y s t u d y ,
, B u l l e t i n 54, o f t h e d i v i s i o n of h y d r a u l i c s a t
t h e R o y a l I n s t i t u t e o f Technology
S t o c k h o l m , Sweden.
1958
6.
Waterloopk.afd.
Deltadienst
J a a r f r e q u e n t i e l i j n van de g o l f h o o g t e n voor d e
Nederlandse k u s t .
Nota n r . W-645
7.
Waterloopk.afd.
Deltadienst
J a a r f r e q u e n t i e s Van d e g o l f b e l a s t i n g op d e
s c h u i v e n van d e H a r i n g v l i e t s l u i s .
Nota n r . W-644
1.
Annex I
V e r g l a a t s i n R e n van e e n c a i s s o n o n d e r i n v l o e d v a n e e n
sinusvormige b e l a s t i n g .
De op d e c a i s s o n werkende k r a c h t e n kunnen a l s v o l g t worden
geschematiseerd.
h
= golfbelasting = K s i n U t
(3
a g e w i c h t van h e t c a i s s o n
01 = o p w a a r t s e k r a c h t op h e t c a i s s o n b i j s t i l w a t e r
O2 = b e l a s t i n g op o n d e r z i j d e c a i s s o n t.g.v. golven
K
f
= wrijvingscoëfficient
w
= hoeksnelheid.
I n h e t o n d e r s t a a n d e i s (3-01 =/uMg, waarin
h e t c a i s s o n . Verder is v e r o n d e r s t e l d d a t
M i s d e massa v a n
h
O2 = E K s i n w t .
I n de x r i c h t i n g g e l d t voor p o s i t i e v e v e r p l a a t s i n g e n :
I\
K s i n u t sind-,uMg s i n p
h
f K sin ot cosdI M
-
-
f @Mg c o s p - &
k
sinut)
dv
K s i n o t ( s i n d - f c o s d + f & ) -pMg ( s i n p + f c o s p ) = M E
h
(1)
De c a i s s o n b e .
g i n t t e v e r p l a a t s e n als
s i n w t -=
MMg ( s i n / 3 + f c o s b )
?
= sin9
I n de x r i c h t i n g g e l d t v o o r n e g a t i e v e v e r p l a a t
( i n d i e n s i n O t en 2 p o s i t i e f worden aangenomen)
dt
h
K s i n w t ( s i n k t f c o s d - f k ) -&Mg
(f cosp
-
sinp) = M
dv
(2)
2.
In d i t g e v a l b e g i n t h e t c a i s s o n t e bewegen a l s :
-
sin w t = fiMg (f COSP s i n f l )
K ( s i n d t f cosd- f&)
= sin<p
De v e r p l a a t s i n g e n kunnen nu worden u i t g e r e k e n d met b e h u l p v a n v e r g e l i j k i n g (1) welke wordt g e s c h r e v e n als
F sinwt
W = M - dv
-
dt
I n d e z e v e r g e l i j k i n g is W =,uMg ( s i n p
t
f cosp )
h
e n F = K ( s i n d - f c o s d t f&) v o o r p o s i t i e v e v e r p l a a t s i n g e n
en W = p M g ( f c o s p s i n p ) en F = 2 ( s i n d + f c o s d - f 6 ) voor
negatieve verplaatsen.
-
en d u s
FW
-
= sin9
Voor t = t q , d e s n e l h e i d i s :
(F s i n o t
W) d t =
M
--
-
-
-
wM
-
-
W (at1 - 9 )
cosy)
w M (coswtq
'wM
De v e r p l a a t s i n g i n één r i c h t i n g i s maximaal a l s V ( t l )
v
( t l ) =-
cos
ut1
-
-y)
cosyt ( atl
i
.
O dus voor
sin<g= O
Opm.: n a t u u r l i j k z a l ook w t l -. y , weergevend h e t moment v a n b e g i n
van bewegen, a a n d e z e v e r g e l i j k i n g v o l d o e n .
De v e r p l a a t s i n g X v o o r t
t i i s nu:
Li
=
X t l = d;(t)dt
Xtl =
VU
F
-w
s i nr
wt -
2M
Wt2
t
-
wt
J1'(-&(C06
cosy)
dus
( s i n d - f c o s d t ft.)
w2M
X t l = 0,25
A T2
dt
M M
-9)
Voor p o s i t i e v e v e r p l a a t s i n g e n k a n X ( t , )
X(t1) =
-y)]
W9t
F t c o s (g
Hieruit volgt:
F
{siny- sinotl t ( w t l
X ( t , ) =wT
íi
w
- wM ( w t
cosy-
3
( w t l - y ) 2 siny}
worden g e s c h r e v e n a l s
,ugX(sind- f c o s d t f & ) f((P)
2
waarin A = /uMg
(sind- f cosd+ f t ) f ( 9 )
0 2
3.
Op d e z e l f d e wijze wordt v o o r d e n e g a t i e v e v e r p l a a t s i n g e n gevonden
B i j o v e r s c h r i j d i n g v a n d e aanwezige w r i j v i n g s k r a c h t v e r o o r z a k e n
a.
b.
C.
s i n u s v o r m i g e b e l a s t i n g e n met p e r i o d e n i n d e o r d e v a n 100 m i l l i s e c
v e r p l a a t s i n g e n i n d e o r d e van m i l l i m e t e r s .
s i n u s v o r m i g e b e l a s t i n g e n met p e r i o d e n i n d e o r d e v a n 1 s e c v e r p l a a t s i n g e n i n de o r d e van decimeters.
s i n u s v o r m i g e b e l a s t i n g e n met p e r l o d e n i n d e o r d e van 5 à 1 0 8 e c
v e r p l a a t s i n g e n i n d e o r d e van m e t e r s .
Lijst van bijlagen.
Bijlage 1 A I nr. 63.458
Bijlage 2
A 2 nr. 63,459
Bijlage 3
A I nr.
Bijlage 4
A 2 nr,
Bijlage 5
A2 nr.
Bijlage 6
A 2 nr.
Bijlage 7
A 2 nr.
Bijlage 8
A2 nr.
Bijlage 9 A 2 nr.
Bijlage 70 A I nr.
Bijlage 11 A I nr.
Bijlage 12 A I nr.
Bijlage 13 A I nr.
Annex 1
Bijlage
1 A I nr.
Bijlage
2 A I nr.
63.460
63.461
63.462
63.463
63.464
63.465
63.466
63.467
63.468
63.469
63.470
63.538
65.539
TOTAALKRAC H T M E T E R
GEVULD MET
SCHUIMPLASTIC
,
;t'
B E W E G E N D E DEEL
VAN HET M O D E L
SCHAAL 1: 5
~
-,
6
.
Bijlage 4
OVERCCHR!JDDINGSFREQENTiE
IN % VAN HET AANTAL G O L V E N
g=tok
Behoort bij rapport nr.2-1963
I qecontrl qezten
I
w V ~ _.
I
y
IA21Nr.63.461
OVERCCHR'JDINGCFREQENTIE
IN % VAN HET AANTAL GOLVEN
qat-*
Behoort bij rapport nr.2-1963
-
WVR
1 gecantrl
I
.iz
2
q"10"
I w
IA2INr.63.462
f
Bijlage 7
OVERSCHRLJDINGSFREQENTIE
IN 70 VAN H E T AANTAL G O L V E N
gatak
Behoort bij rapport nr.2-1963
,,VR
I qesontrl q e r i z n
,k
y
I
I
1
IA2 Nr.63.4 64
Bijlage 8
2
i03s75 5
4
3
2
!C'S87
Y 5 4
OVERCCHR'JDINGSFREQENTIE
3
2
lC"S876 5
4
3
2
lÖ'367 6 5 4
IN % VAN HET AANTAL GOLVEN
3
2
10'987
6 5
4
3
2
iG398 7 6 5 4
3
2
1G49R7 6 5
4
3
2
1ö3
u--
OVERSCHR‘JDINGSFREQENTIE
Bijlage 9
IN % VAN
HET A A N T A L G O L V E N
Bijlage 10
m
m
b
W
E
E
r
In
W
I0
O
Y
I
5
8
m
N
r
O
o
o(
n900
+
o(
s60.
= SAIN FLOU
B e h o o r t bij r a p p o r t nr. 2-1963
W
get.
u R
II gec.
iì,' Ii gez.
w II ' A l
I Nr.63.467
Bijiage
1
II
O o( i 9 0 0
+ %I
.800
ISAIN FLOU
I
B e h o o r t bil r a p p o r t nr.2-1963
1
W.v
R. I
'4 I
9
IA1 I Nr. 63.468
Bijlage 12
O Oc
890*
C o< 860’
r 5 A I N FLOU
t
B e h o o r t bij r a p p o r t nr, 2-1963
get.
1
W.v.R.1
gec.
‘
I
I
g
veL.
I A l I Nr.63.469
Bijlage 13
. -
. O
I
o o<
H, = 5,2 crn
i900
-
+ o < s6Oo
-5AIN FLOU
B e h o o r t b i j r a p p o r t nr,2-1963
Wget.
V.R
I1
- I A 1 I Nr.63.470
gec. gez.
W
I'.
ANNEX I
Bijlage 1
I
1
0.7
06
0.5
I
0.4
I
0.3
0.2
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
o2
0.3
0.4
05
0.3
0.4
0.5
0.8
-
0.6
sin cp
0.7
0.8
0.9
1.0
ANNEX I
NEGATIEVE
V E R PLAATS I NG E N
B~ijlage 2
PO SI TI E V E
'ER P L AAT S IN G E N
____
as
Q6
a4
0.2
O
0.4
0.2
-A
h-
Behoo rt bij rapport n r 2-1963
0,6
p-l-2 'G IA1 1 Nr. 63.539
rM
~
© Copyright 2024 ExpyDoc
