ارزیابی عملکرد موج شکن های کیسونی سلولی در برابر امواج و روش های اجرای آنها

موج شکن های قائم کیسونی مانع کاملی را در مقابل پیشروی موج ایجاد می کنند، در نتیجه کل نیروی فشار موج بر دیوار قائم این نوع سازه های دریایی وارد می گردد. مهندسین طراح جهت رفع مشکلاتی نظیر فرسایش بستر در جلوی موج شکن های قائم در معرض برخورد امواج مرتفع، ایجاد ترک یا شکست در قسمت دیوار قائم، واژگونی موج شکن به دلیل آب شستگی پاشنه که در اثر اغتشاشات حاصله از نیروی موج در پای دیوار قائم رخ می دهد، ناچار به استفاده از ضرایب اطمینان بالا در طراحی هستند. این امر هزینه ساخت موج شکن را به مراتب بسیار زیاد خواهد کرد. وقتی موج به دیواره موج شکن برخورد می کند، قسمتی از آن منعکس می گردد این قسمت با موجی که در حال هجوم آوردن به سازه است برخورد می کند که همین برخورد باعث ایجاد اغتشاش آب در جلوی موج شکن می شود. اگر این اغتشاش شدید باشد می تواند به مرور زمان باعث شستگی پاشنه موج شکن شود. یکی از عوامل بسیار نگران کننده در موج شکن های قائم تخریب کلی سازه ناشی از انرژی امواج برخوردی به دیواره قائم آنها می باشد. امروزه مهندسین طراح جهت رفع این مشکل و کاهش هزینه های ساخت راهکاری را ارائه نمودند. استفاده از موج شکن های کیسونی دیوار مشبک (سلولی) راهکاری مناسب جهت رفع این مشکلات خواهد بود که اولین بار این موضوع توسطjarlan در سال 1961 میلادی مطرح گردید. دیوار مشبک این سازه در کاهش ضریب انعکاس موج، میزان بالاروی موج از سازه و در نتیجه کاهش نیروهای وارد بر موج شکن بسیار موثر است. در بررسی اندرکنش امواج دریا با این سازه ها پارامترهای زیادی دخیل هستند. از جمله این پارامترها محاسبه ضریب انعکاس می باشد. این ضریب تابعی از مشخصات هندسی دیوار مشبک نظیر ضریب تخلخل، قطر حفره ها، ضخامت دیوار، فاصله بین دیوار مشبک و دیوار قائم و نیز مشخصات موج تابشی می باشد. در این تحقیق به بررسی رفتار سازه در مقابل بارهای وارده ناشی از هیدرودینامیک امواج و همچنین نقش تاثیرگذاری که هر یک از سه پارامتر نوع حفره (از نظر شکل مستطیل، لوزی و دایره)، تعداد حفره ها و فاصله بین دیوار مشبک و دیوار قائم می تواند در طراحی بهینه موج شکن کیسونی سلولی داشته باشد، پرداخته شده است. نتایج بدست آمده مبین آن است که: - ضریب انعکاس با نسبت b/l (b: فاصله دیوار مشبک و دیوار قائم، l: طول کیسون) رابطه معکوس دارد. - شکل بهینه جهت طراحی سوراخ های روی دیوار مشبک مستطیل قائم با تعداد 3ردیف سوراخ می باشد که نسبت مساحت کل دیوار مشبک به مساحت سوراخ های روی دیوار عدد 4 است. - با توجه به نتایج حاصله از کار آزمایشگاهی( suh et al 2006) و انطباق کامل نتایج حاصله از کار مدلسازی این تحقیق، می توان از این روش برای مدلسازی انواع دیگر موج شکن های دیوار مشبک بهره مند گردید که از نظر اقتصادی و زمان بسیار قابل توجه می باشد.