先进制造技术

本发明提供了一种自适应移动式翼型浮式防波堤，包括异形消波箱体、移动式挡浪板和锚固系统，异形消波箱体内通过调整配重来改变箱体的整体密度，异形消波箱体构型上表面设置成下凹形，波浪在异形消波箱体的上表面向后涌进时，增加了爬行的路径；移动式挡浪板，安装于异形消波箱体的两侧，用于对波浪进行反射破碎、摩擦、扰动；锚固系统锚固于异形消波箱体上。该浮式防波堤，有效利用了波浪对结构的作用，以“动”治“动”，保护结构自身安全的同时增强了结构的消浪性能，通过预制化构件，易于施工、维修，对不同海况适应性强。

海洋具有丰富的波浪资源，随着对海洋资源的开发和利用，人们建造了大量的海洋工程、海岸设施。面对复杂多变的海洋环境，尤其是极端波浪作用，给海洋结构的建造带来了挑战。防波堤能够阻挡外海波浪的侵袭，提供平稳、安全的作业水域，保护海岸建造物免受巨浪的破坏。防波堤作为一种重要的港口与海岸工程防护建筑物得到了大力发展。常见的防波堤主要包括传统座底式防波堤以及浮式防波堤这两种型式。相比于传统座底式防波堤，由于浮式防波堤具有造价低、易于安装拆卸、具有较好的水体交互性能等优点，近些年来，得到了人们的持续关注。

由于波能大部分集中在水面2‑3倍波高的水层范围内，所以浮式防波堤通常由锚链锚固在水面附近，同时具有一定的自由度。在波浪与浮式防波堤的相互作用过程中，对波浪的反射破碎、摩擦、扰动，从而实现防波、消能的作用。但是现存的浮式防波堤，也存在许多限制因素，如应用较多的箱型浮式防波堤，具有耗材量巨大、施工难度大、结构的维修与更换困难的缺点，除此之外，对于长周期波浮式防波堤消波效果较差，同时产生较大的锚链力，给锚固系统的安全带来巨大的威胁。

因此，为了进提升浮式防波堤消浪的效率，同时保证结构在恶劣海况下结构的安全性、耐久性，亟需研发一种新型结构型式。

与现有技术相比，本发明提供的一种自适应移动式翼型浮式防波堤，具有以下有益效果：

本发明中的异形消波箱体的横截面采用异形截面，上表面设置成内凹弧面，相比于水平面，水质点沿异形消波箱体移动的路径大大增加，并且转换了水质点的运动方向，朝堤后运动时仅有竖直运动。同时，在曲面内设置交叉分布的圆形消浪孔，增加了表面的粗糙度，使波浪在传向堤后的过程中，发生破碎、变形，增加了波能的耗散。

传动翼缘板和节段可调节式侧翼板组成了浮式防波堤的侧翼，异形消波箱体迎浪侧与背浪侧侧翼的增加，提升了结构的稳定性，延长了结构的总宽度，波浪的反射以及传动翼缘板附近涡旋的产生得到了增强，进而增加了波浪的耗散；传动翼缘板的存在，相比同等规格的箱体防波堤，在提高防波堤的相对宽度的同时，有效的节约了材料的使用。

异形消波箱体两侧传动翼缘板的存在对水质点的运动形成了阻挡，会产生较大的力，传动翼缘板与异形消波箱体通过固定弹性铰连接，允许传动翼缘板在水体与结构的相互作用过程中发生一定的转角位移，有效了缓解了波浪对板的作用力，有效的避免了传动翼缘板被破坏。

传动翼缘板通过传动杆连接上垂向挡浪板，将传动翼缘板的转角位移转换为上垂向挡浪板的垂向位移，使得异形消波箱体上下分布的上垂向挡浪板与下垂向挡浪板上下移动，增大了对波浪的阻挡作用，增强了浮式防波堤的反射能力。

将异形消波箱体两侧的传动翼缘板的远端设置成节段可调节式侧翼板，并且在工厂批量预制，通过衔接拼装，传动翼缘板的长度可根据海况的情况进行调整，并具有易于施工与维修更换方便等优点，极大的增加了浮式防波堤的耐久性。