ГОСТ Р 57148—2016
00
Оба параметра, значимая высота волны и представляющая частота, как правило, получают по измерениям
на месте возведения сооружения.
Две наиболее часто используемые стандартные формулировки волнового частотного спектра S(ei) для мор
ских применений — это спектр Пирсона-Московица для полностью развитого волнения и спектр JONSWAP для
развивающегося волнения.
В формулировках спектров волн (см.А.8.6) частотный параметр является присущей частотой. Однако стаци
онарное сооружение {неподвижное или плавучее) в волновом поле с течением реагирует на видимую (кажущуюся)
частоту. Чтобы обеспечить выполнение расчетов частотного отклика, формулировку волнового частотного спектра
следует преобразовать в видимую частоту. Так как энергия волны в расчете на частотный диапазон не зависит от
системы отсчета, то S< |)rAo. = S(<t>a)d(!>aи поэтому волновой спектр на видимой частоте становится S(wa) =
Лi»a. Преобразования координат осуществляются с использованием уравнения (А. 11). учитывая должным образом
тот факт, что волновое число к есть функция присущей волновой частоты и», через уравнение (А.12).
А.8.6.4 Спектр Пирсона-Московица
Общая форма волнового частотного спектра Пирсона-Московица для полностью развитого ветрового волне
ния может быть записана следующим образом:
(А.25)
где А и В — два параметра, которые устанавливаются в соответствии со значимой высотой волны Н5 и представ
ляющей частотой (или периодом) состояния волнения. Точные формы параметров А и В зависят от
выбора представляющей частоты состояния волнения (<nm. <oz или <ч-,). Дополнительное обсуждение и
разъяснение смотрите в приложении Б.
А.8.6.5 Спектр JONSWAP
Волновой частотный спектр JONSWAP (совместный проект изучения волнения в Северном море) является
модификацией спектра Пирсона-Московица для развивающегося ветрового волнения в ситуации ограниченного
разгона.
(А.26)
где у — безразмерный параметр формы пика;
а — числовой параметр;
о = оадляu S a m
я = оьдля<о > ыт *
Fn — нормирующий или масштабный коэффициент, использованный для гарантии, что Sjs и SpM имеют одина
ковую величину значимой высоты волны Н%.
Дополнительное обсуждение и разъяснение см. в приложении Б.
Значения по умолчанию для у и «. которые часто используются, следующие: у = 3,3, яа = 0,07 и яь = 0.09;
соответствующий нормирующий коэффициент есть Fn = 0,66. Эти значения для у и я есть средние значения по
данным исходного проекта JONSWAP на относительно большой глубине. При подгонке измеренныхданных к спек
тру JONSWAP значения, выведенные для у и о, широко изменяются между разными периодами времени в течение
развития волнения, а также между разными местоположениями вокруг мира. Однако центральное значение у = 2
кажется подходящим для очень сильных штормов.
Если поведение сооружения континентального шельфа считается восприимчивым к энергетическим уров
ням около спектрального пика, то следует использовать диапазон значений у.
Волновые спектральные формы на малых глубинах, как правило, не соответствуют формам спектра Пирсо
на-Московица или спектра JONSWAP. хотя иногда используется видоизмененная версия спектра JONSWAP.
П р и м е ч а н и е — Для у = 1 спектр JONSWAP возвращается к спектру Пирсона-Московица.
А.8.6.6 Высокочастотный шлейф волнового частотного спектра для ветровых волнений
Высокочастотные шлейфы спектров Пирсона-Московица и JONSWAP уменьшаются с частотой как оГ®. Од
нако есть свидетельство, что это не совсем корректно и что степень «о-4, по меньшей мере, частично являет
ся более подходящей. Вообще говоря, имеется широкая поддержка для «г4 в диапазоне частот приблизительно
1.5 <i»m < <а< 3 шт и для «г5 в частотном диапазоне « > 3 «>т .
А.8.6.7 Спектры для зыби
Волновые частотные спектры для зыби, как правило, более узкие, чем спектрыдля ветровых волнений. Зыбь
с длительным периодом, как результат отдаленных штормов, является бопее или менее симметричной по форме
вокруг преобладающей модальной частоты. Даже если это так. то спектр зыби часто характеризуется функцией
JONSWAP с коэффициентом большого пикового увеличения. Применение функции JONSWAP дает преимущество
44