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桥梁多相流动床冲刷仿真与实桥扫测验证
1
作者
吴涤
熊文
+2 位作者
白晓宇
张嵘钊
张二华
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期37-44,78,共9页
桩基础桥梁的主要病害为因基础冲刷导致桩土作用高度减小,使桩基承载能力降低。传统冲刷数值模型中,假定上游河床泥沙未启动,水流保持清澈无泥沙,忽略了实际浑水环境下悬移质对冲刷深度的影响。为预测浑水环境下桥梁水下基础冲刷演变,...
桩基础桥梁的主要病害为因基础冲刷导致桩土作用高度减小,使桩基承载能力降低。传统冲刷数值模型中,假定上游河床泥沙未启动,水流保持清澈无泥沙,忽略了实际浑水环境下悬移质对冲刷深度的影响。为预测浑水环境下桥梁水下基础冲刷演变,基于流体力学方法,采用系列模型延伸法,结合泥沙起动、输运理论构建立多相流动床冲刷数值计算模型,与Melville经典冲刷试验对比,验证了数值模型的准确性。以某座典型的桩基础桥梁作为研究对象,预测桥梁基础局部冲刷深度变化及最终平衡冲刷深度,并与经验公式和实地扫测结果进行对比。研究结果表明:规范采用经验公式对冲刷深度计算较为保守,笔者提出的多相流基础动床冲刷演变模拟方法可以提供更准确的冲深预测,与实地扫测结果更为接近。
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关键词
桥梁工程
基础损伤
动床冲刷
河
床
演变
数值模拟
实地扫测
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职称材料
考虑悬移质效应的桥墩动床冲刷精细化分析方法
被引量:
8
2
作者
熊文
姚浩
+1 位作者
C.S.Cai
叶见曙
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期52-60,共9页
基于欧拉流固两相流理论并考虑悬移质效应进行桥墩动床冲刷精细化分析.针对动床冲刷与清水冲刷的主要区别,采用不平衡输沙法建立床面变形方程,考虑悬移质与推移质质量交换从而间接影响床面变形.通过对计算流体力学(CFD)软件ANSYS Fluen...
基于欧拉流固两相流理论并考虑悬移质效应进行桥墩动床冲刷精细化分析.针对动床冲刷与清水冲刷的主要区别,采用不平衡输沙法建立床面变形方程,考虑悬移质与推移质质量交换从而间接影响床面变形.通过对计算流体力学(CFD)软件ANSYS Fluent二次开发,利用床底切应力以及底面网格泥沙浓度分别计算推移质输沙率以及悬移质与推移质的交换通量,由此得到床底网格瞬时变化值,从而实现边界网格的动态更新,以此进行桥墩周围河床动床冲刷过程的动态模拟.通过将数值计算结果与经典理论分析及部分试验结果进行对比,在悬移质分布、局部冲刷深度以及冲刷坑形态等方面充分验证所提出动床冲刷计算方法的合理性与准确性.最后通过参数分析证明了悬移质浓度会明显影响动床冲刷的深度与形态,得出了选择动床冲刷模型并采用流固两相流进行桥墩冲刷精细化分析具有显著必要性的结论.
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关键词
桥墩
两相流模型
悬移质
动床冲刷
计算流体力学(CFD)
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职称材料
感潮河口闸下软基冲刷模拟与实践
被引量:
4
3
作者
史斌
陆芳春
包中进
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2005年第4期19-21,共3页
浙江省的感潮河口水闸众多,其闸下软基防冲是众人最关心的问题。结合南台头排涝闸工程的水工模型试验和原型的实际运行情况,对闸下口门区流态及冲刷情况进行分析。结果表明:利用起动流速相似准则选择天然沙模拟闸下软基,能较好地反映实...
浙江省的感潮河口水闸众多,其闸下软基防冲是众人最关心的问题。结合南台头排涝闸工程的水工模型试验和原型的实际运行情况,对闸下口门区流态及冲刷情况进行分析。结果表明:利用起动流速相似准则选择天然沙模拟闸下软基,能较好地反映实际情况;对于因冲刷而易发生河床演变的工程,需通过动床试验来论证。该成果可供类似工程参考。
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关键词
感潮河口
软基
冲刷
动床冲刷
试验
起
动
流速
输沙平衡
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职称材料
基于立体摄影技术的细沟与细沟水流参数测量
被引量:
10
4
作者
覃超
郑粉莉
+1 位作者
徐锡蒙
何煦
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期150-156,共7页
细沟和细沟水流参数的准确测量可为深化坡面土壤侵蚀过程研究提供重要理论依据。基于立体摄影测量技术,以坡度为15°和20°的黄土坡面为研究对象,采用人工模拟径流冲刷的方法,对比不同时刻坡面的高精度数字高程模型DEN,提...
细沟和细沟水流参数的准确测量可为深化坡面土壤侵蚀过程研究提供重要理论依据。基于立体摄影测量技术,以坡度为15°和20°的黄土坡面为研究对象,采用人工模拟径流冲刷的方法,对比不同时刻坡面的高精度数字高程模型DEN,提出了动床条件下坡面细沟宽度、深度以及细沟水流宽度、深度的测量和计算方法,分析了2个坡度处理下坡面细沟形态、细沟水流特征及其变化规律,探讨了立体摄影测量技术与其他测量技术在细沟形态及径流特征参数测量方面的异同。结果表明:经过比例尺的校正,可以在垂直拍摄的立体摄影照片上直接准确测量细沟宽度和细沟水流宽度;运用内插法,立体摄影测量技术能较准确地测量细沟深度和细沟水流深度的实时动态变化。随坡长的增加,细沟深度逐渐增大,而细沟水流深度则无明显变化趋势;细沟宽度随坡长的增加呈先增大后减小的变化趋势,而细沟水流宽度逐渐减小;20°坡度下细沟宽度和深度的增加速率分别是15。坡度下的1.7倍和1.3倍;同20°坡度相比,15°坡度条件下的细沟水流的宽度增加了1.7%-13.1%,而2个试验坡度下的细沟水流深度无明显差异。
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关键词
摄影测量
细沟形态
细沟水流
动床冲刷
试验
坡面流深度
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职称材料
题名
桥梁多相流动床冲刷仿真与实桥扫测验证
1
作者
吴涤
熊文
白晓宇
张嵘钊
张二华
机构
四川省公路规划勘察设计研究院有限公司
东南大学
中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司
出处
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期37-44,78,共9页
文摘
桩基础桥梁的主要病害为因基础冲刷导致桩土作用高度减小,使桩基承载能力降低。传统冲刷数值模型中,假定上游河床泥沙未启动,水流保持清澈无泥沙,忽略了实际浑水环境下悬移质对冲刷深度的影响。为预测浑水环境下桥梁水下基础冲刷演变,基于流体力学方法,采用系列模型延伸法,结合泥沙起动、输运理论构建立多相流动床冲刷数值计算模型,与Melville经典冲刷试验对比,验证了数值模型的准确性。以某座典型的桩基础桥梁作为研究对象,预测桥梁基础局部冲刷深度变化及最终平衡冲刷深度,并与经验公式和实地扫测结果进行对比。研究结果表明:规范采用经验公式对冲刷深度计算较为保守,笔者提出的多相流基础动床冲刷演变模拟方法可以提供更准确的冲深预测,与实地扫测结果更为接近。
关键词
桥梁工程
基础损伤
动床冲刷
河
床
演变
数值模拟
实地扫测
Keywords
bridge engineering
foundation damage
live-bed scour
riverbed evolution
numerical simulation
field scanning
分类号
U447 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
考虑悬移质效应的桥墩动床冲刷精细化分析方法
被引量:
8
2
作者
熊文
姚浩
C.S.Cai
叶见曙
机构
东南大学交通学院
路易斯安那州立大学土木与环境工程系
出处
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期52-60,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51208097)
高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120092120058)
江苏省自然科学基金资助项目(BK2012343)~~
文摘
基于欧拉流固两相流理论并考虑悬移质效应进行桥墩动床冲刷精细化分析.针对动床冲刷与清水冲刷的主要区别,采用不平衡输沙法建立床面变形方程,考虑悬移质与推移质质量交换从而间接影响床面变形.通过对计算流体力学(CFD)软件ANSYS Fluent二次开发,利用床底切应力以及底面网格泥沙浓度分别计算推移质输沙率以及悬移质与推移质的交换通量,由此得到床底网格瞬时变化值,从而实现边界网格的动态更新,以此进行桥墩周围河床动床冲刷过程的动态模拟.通过将数值计算结果与经典理论分析及部分试验结果进行对比,在悬移质分布、局部冲刷深度以及冲刷坑形态等方面充分验证所提出动床冲刷计算方法的合理性与准确性.最后通过参数分析证明了悬移质浓度会明显影响动床冲刷的深度与形态,得出了选择动床冲刷模型并采用流固两相流进行桥墩冲刷精细化分析具有显著必要性的结论.
关键词
桥墩
两相流模型
悬移质
动床冲刷
计算流体力学(CFD)
Keywords
piers
two-phase' flow model
suspended load
live-bed scour
computational fluid dynamics(CFD)
分类号
U442.59 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
感潮河口闸下软基冲刷模拟与实践
被引量:
4
3
作者
史斌
陆芳春
包中进
机构
浙江省水利河口研究院
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2005年第4期19-21,共3页
文摘
浙江省的感潮河口水闸众多,其闸下软基防冲是众人最关心的问题。结合南台头排涝闸工程的水工模型试验和原型的实际运行情况,对闸下口门区流态及冲刷情况进行分析。结果表明:利用起动流速相似准则选择天然沙模拟闸下软基,能较好地反映实际情况;对于因冲刷而易发生河床演变的工程,需通过动床试验来论证。该成果可供类似工程参考。
关键词
感潮河口
软基
冲刷
动床冲刷
试验
起
动
流速
输沙平衡
Keywords
tidal estuary
erodible soft foundation
movable-bed test
starting velocity
sediment balanced transport
分类号
TV149 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
基于立体摄影技术的细沟与细沟水流参数测量
被引量:
10
4
作者
覃超
郑粉莉
徐锡蒙
何煦
机构
西北农林科技大学水土保持研究所高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
中国科学院水利部水土保持研究所
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期150-156,共7页
基金
国家自然科学基金项目(41271299)
水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室开放课题基金项目(2017001)
文摘
细沟和细沟水流参数的准确测量可为深化坡面土壤侵蚀过程研究提供重要理论依据。基于立体摄影测量技术,以坡度为15°和20°的黄土坡面为研究对象,采用人工模拟径流冲刷的方法,对比不同时刻坡面的高精度数字高程模型DEN,提出了动床条件下坡面细沟宽度、深度以及细沟水流宽度、深度的测量和计算方法,分析了2个坡度处理下坡面细沟形态、细沟水流特征及其变化规律,探讨了立体摄影测量技术与其他测量技术在细沟形态及径流特征参数测量方面的异同。结果表明:经过比例尺的校正,可以在垂直拍摄的立体摄影照片上直接准确测量细沟宽度和细沟水流宽度;运用内插法,立体摄影测量技术能较准确地测量细沟深度和细沟水流深度的实时动态变化。随坡长的增加,细沟深度逐渐增大,而细沟水流深度则无明显变化趋势;细沟宽度随坡长的增加呈先增大后减小的变化趋势,而细沟水流宽度逐渐减小;20°坡度下细沟宽度和深度的增加速率分别是15。坡度下的1.7倍和1.3倍;同20°坡度相比,15°坡度条件下的细沟水流的宽度增加了1.7%-13.1%,而2个试验坡度下的细沟水流深度无明显差异。
关键词
摄影测量
细沟形态
细沟水流
动床冲刷
试验
坡面流深度
Keywords
photogrammetry
rill morphology
rill flow
movable-bed scouring test
overland flow depth
分类号
S157 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
桥梁多相流动床冲刷仿真与实桥扫测验证
吴涤
熊文
白晓宇
张嵘钊
张二华
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
考虑悬移质效应的桥墩动床冲刷精细化分析方法
熊文
姚浩
C.S.Cai
叶见曙
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
感潮河口闸下软基冲刷模拟与实践
史斌
陆芳春
包中进
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2005
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于立体摄影技术的细沟与细沟水流参数测量
覃超
郑粉莉
徐锡蒙
何煦
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
10
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职称材料
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