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考虑端部形状影响的矩形桥墩局部冲刷试验研究 被引量:1
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作者 魏松 苏陈 +3 位作者 方睿智 朱大勇 佘海强 童煜霄 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期69-76,共8页
文章以宽度相同、长度不同的矩形桥墩为研究对象,考虑矩形、圆端形、三角尖形3种典型端部形状,在铺设10 cm等厚定级配沙的矩形长直水槽内进行不同流速下桥墩局部冲刷室内试验,量测不同时刻桥墩周边测点流场、墩周冲刷坑深度等参数,结合... 文章以宽度相同、长度不同的矩形桥墩为研究对象,考虑矩形、圆端形、三角尖形3种典型端部形状,在铺设10 cm等厚定级配沙的矩形长直水槽内进行不同流速下桥墩局部冲刷室内试验,量测不同时刻桥墩周边测点流场、墩周冲刷坑深度等参数,结合基本理论对桥梁基础局部冲刷进行研究。结果表明:圆端形和三角尖形端部桥墩墩前下降水流和墩周马蹄形涡流强度较矩形端部小;在相同条件下,圆端形端部桥墩最大冲刷坑深度相对于矩形端部桥墩减小34.9%,而三角尖形端部桥墩最大冲刷坑深度相对于矩形端部桥墩减小66.7%;在保证矩形桥墩长宽比L/B≥2的前提下,当弗劳德数Fr≤0.111时L/B越小,墩周冲刷破坏程度越小,而当0.148≤Fr≤0.185时则相反。根据河道不同流速合理选择墩型,能够更好地预防冲刷破坏。试验结果可为桥墩局部冲刷设计提供参考。 展开更多
关键词 局部冲刷试验 矩形端部桥墩 圆端形端部桥墩 三角尖形端部桥墩 最大冲刷坑深度
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冰盖下组合桥墩的局部冲刷特性及水力特性 被引量:5
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作者 陈秉如 冀鸿兰 +3 位作者 高鹏程 李扒栓 罗红春 牟献友 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期53-60,68,共9页
为研究冰盖对组合桥墩局部冲刷及其周围流场分布的影响,基于动床冲刷试验,在不同覆盖条件下,分析了不同水流条件和桥墩尺寸对组合桥墩局部冲刷的影响,建立了预测明渠水流与冰盖流条件下组合桥墩最大冲刷深度的经验方程,并通过ADV测量了... 为研究冰盖对组合桥墩局部冲刷及其周围流场分布的影响,基于动床冲刷试验,在不同覆盖条件下,分析了不同水流条件和桥墩尺寸对组合桥墩局部冲刷的影响,建立了预测明渠水流与冰盖流条件下组合桥墩最大冲刷深度的经验方程,并通过ADV测量了墩前的流场。结果表明:组合桥墩的冲刷模式与串列桥墩相似,最大冲刷深度始终出现在墩正前方;经验方程中来流水深、来流流速、桥墩尺寸、冰盖糙率均与最大冲刷深度呈正相关关系;在粗糙冰冰盖流条件下,墩前的垂向流速最大,导致其最大冲刷深度总是大于同等条件下的明渠水流和光滑冰盖流。 展开更多
关键词 组合桥墩 局部冲刷 冰盖糙率 最大冲刷深度 水力特性
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海洋立管的局部冲刷实验 被引量:4
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作者 陈兵 邵学 +1 位作者 韩丽华 姜萌 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第6期712-720,共9页
海洋平台立管底部的局部冲刷容易造成海底管道的暴露悬空,在波浪和水流作用下产生疲劳破坏,以往的研究多偏重于海底管道水平段局部冲刷,而对立管底部开始的局部冲刷研究较少.针对这些问题,通过实验室物理模型实验,利用波流水槽对波-流... 海洋平台立管底部的局部冲刷容易造成海底管道的暴露悬空,在波浪和水流作用下产生疲劳破坏,以往的研究多偏重于海底管道水平段局部冲刷,而对立管底部开始的局部冲刷研究较少.针对这些问题,通过实验室物理模型实验,利用波流水槽对波-流共存以及纯波浪条件下海洋平台立管-桩系统基础周围的局部冲刷进行了研究.通过实验观测立管系统周围海底地形的冲淤变化过程,得到冲刷稳定后的地形形态、各冲深监测点的冲深历时曲线及最大冲刷深度.通过对实测数据的分析,探讨了水深、波高、恒定来流流速、立管-桩系统倾斜角度以及床面泥沙粒径等参数对冲刷形态和最大冲刷深度的影响. 展开更多
关键词 海洋平台立管 立管-桩系统 波流共存场 物理模型实验 局部冲刷 最大冲刷深度 冲淤形态 冲深历时曲线
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港珠澳大桥青州航道桥桥墩基础冲刷试验研究 被引量:6
4
作者 高祥宇 周伟 +3 位作者 李书亮 段子冰 高正荣 俞竹青 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2022年第4期26-33,43,共9页
桥墩基础冲刷是桥梁毁坏的重要因素,是桥梁基础设计的关键指标之一。目前国内外对于桥墩基础在复杂动力条件下冲刷深度的研究常采用物理模型试验方法,利用正态系列模型方法,在波流水槽中研究了水流、潮流和波流共同作用下青州航道桥索... 桥墩基础冲刷是桥梁毁坏的重要因素,是桥梁基础设计的关键指标之一。目前国内外对于桥墩基础在复杂动力条件下冲刷深度的研究常采用物理模型试验方法,利用正态系列模型方法,在波流水槽中研究了水流、潮流和波流共同作用下青州航道桥索塔基础周围流态变化和局部冲刷特征。研究结果表明,桥墩最大冲刷深度和冲淤范围与水流流速、桥墩轴线与水流夹角和波浪等因素有关;在潮流最大流速和恒定流流速一致情况下,桥墩局部冲刷深度达到平衡后,将会达到与恒定流基本一致的最大冲深;波流共同作用下的最大冲刷深度比恒定流增加10%左右。设计桥墩形状在100年一遇水流和波浪共同作用下桥墩基础局部最大冲刷深度为13.7 m。 展开更多
关键词 港珠澳大桥 青州航道桥 桥墩基础 局部冲刷 波流共同作用 最大冲刷深度
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环行桩群加承台基础结构局部冲刷试验研究 被引量:6
5
作者 张磊 佘小建 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第11期10-13,18,共5页
环行桩群加承台基础结构的稳定是结构安全运行的基本保障,因此该基础结构的冲刷规律试验研究意义很重要。由于受场地、模型沙选择限制,需要利用系列模型延伸法进行模型试验来研究基础结构海域局部冲刷问题。水流流态表明基础结构尾流旋... 环行桩群加承台基础结构的稳定是结构安全运行的基本保障,因此该基础结构的冲刷规律试验研究意义很重要。由于受场地、模型沙选择限制,需要利用系列模型延伸法进行模型试验来研究基础结构海域局部冲刷问题。水流流态表明基础结构尾流旋涡和侧向绕流是影响基础结构冲刷的主要动力。局部冲刷试验表明基础结构局部冲刷部位基本在基础结构两侧和背水面地带,极端高潮位时最大冲刷深度为6.01m,冲刷深度随水位降低而减少。 展开更多
关键词 环行桩群 局部冲刷 系列模型 试验 最大冲刷深度
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泄水建筑物下游冲刷坑二维数值模拟 被引量:5
6
作者 张根广 王新雷 +1 位作者 吴彰松 李林林 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期42-47,共6页
对巨亭水电站泄水建筑物下游局部冲刷过程进行了二维数值模拟。采用RNG k-ε湍流模型封闭N-S方程、有限体积法在计算网格上离散求解、VOF方法追踪自由水面;采用C语言编写用户自定义函数,以泥沙起动切应力作为床面泥沙起动判别标准,通过... 对巨亭水电站泄水建筑物下游局部冲刷过程进行了二维数值模拟。采用RNG k-ε湍流模型封闭N-S方程、有限体积法在计算网格上离散求解、VOF方法追踪自由水面;采用C语言编写用户自定义函数,以泥沙起动切应力作为床面泥沙起动判别标准,通过分析比较水流剪切力与泥沙起动切应力大小,用以控制冲刷坑底部边界变化;采用局部重构模型和弹簧光顺模型更新计算区域和网格质量,藉以模拟和追踪局部冲刷坑边界变化。研究表明,模拟结果与实测资料符合良好。在冲刷坑的冲刷过程中,床面剪切应力随着冲刷的进程急剧减小,湍动能随着冲刷的进程减小缓慢;床面剪切应力和湍动能沿程变化均较为剧烈,床面剪切应力沿程先增大后减小,床面湍动能则沿程减小。冲刷坑的纵向平衡形态或床面泥沙起动主要决定于床面剪切应力,床面湍动能对泥沙起动也具有重要影响。 展开更多
关键词 二维数学模型 局部冲刷坑 最大冲刷深度及纵向形态 床面剪切应力 湍动能
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瓯江二桥主桥墩局部冲刷试验研究 被引量:8
7
作者 徐群 李浩麟 《水利水运科学研究》 CSCD 1998年第2期156-163,共8页
本文采用系列模型试验方法,对瓯江二桥主桥墩局部冲刷问题进行了研究。试验结果表明主桥墩最大冲刷深度与上游径流量及主桥墩轴线走向有关:对径流为百年一遇洪水流量,主桥墩轴线走向与水流流向一致时,其最大冲刷深度为11.69m;主... 本文采用系列模型试验方法,对瓯江二桥主桥墩局部冲刷问题进行了研究。试验结果表明主桥墩最大冲刷深度与上游径流量及主桥墩轴线走向有关:对径流为百年一遇洪水流量,主桥墩轴线走向与水流流向一致时,其最大冲刷深度为11.69m;主桥墩纵轴线与流向夹角为20°时,最大冲刷深度为14.81m。试验得到施工围堰局部冲刷与流量的关系,得出最大冲刷深度,并提出围堰局部冲刷的防护措施。 展开更多
关键词 局部冲刷 最大冲刷深度 桥墩 试验
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不同透水率对水力插板透水丁坝防冲促淤效果的试验研究 被引量:8
8
作者 任志 李玉建 +1 位作者 侍克斌 周庆庆 《水资源与水工程学报》 2016年第1期172-174,179,共4页
水力插板透水丁坝新型护岸结构的提出提高了新疆粉细沙河床上治河工程的防洪护岸效益。本文为了探讨透水率对水力插板透水丁坝防冲促淤效果的影响,利用动床模型水槽试验研究了水力插板透水丁坝缓流效果、局部冲刷及坝后最大淤积高度随... 水力插板透水丁坝新型护岸结构的提出提高了新疆粉细沙河床上治河工程的防洪护岸效益。本文为了探讨透水率对水力插板透水丁坝防冲促淤效果的影响,利用动床模型水槽试验研究了水力插板透水丁坝缓流效果、局部冲刷及坝后最大淤积高度随透水率的变化规律,为透水率这个重要工程设计参数的合理选取提供理论依据。试验结果表明:水力插板透水丁坝坝后流速的减缓效果明显,且透水率对坝后流速的影响较小;坝头最大冲刷深度随着透水率的增大而变小;坝后最大淤积高度随透水率的增加先增加后减小;当透水率为30%左右时,水力插板透水丁坝的防冲促淤效果达到最佳。 展开更多
关键词 水力插板透水丁坝 透水率 局部冲刷深度 最大淤积高度
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闸坝式水电站下游局部冲刷坑的计算方法 被引量:2
9
作者 高翔 张根广 孟仑 《水电能源科学》 北大核心 2015年第3期96-98,49,共4页
为准确评价闸坝式水电站下游局部冲刷问题,针对泄水闸结构、下泄水流特点及主河道地质条件,制作了巨亭水电站闸坝断面模型,并进行了4种泥沙粒径多种流量下的冲刷试验,分析了影响闸坝式水电站局部冲刷的主要影响因素,包括单宽流量、上下... 为准确评价闸坝式水电站下游局部冲刷问题,针对泄水闸结构、下泄水流特点及主河道地质条件,制作了巨亭水电站闸坝断面模型,并进行了4种泥沙粒径多种流量下的冲刷试验,分析了影响闸坝式水电站局部冲刷的主要影响因素,包括单宽流量、上下游水位差和泥沙粒径,拟合出局部冲刷坑深度和最深点距闸底板末端距离公式,并选取了另外4个工程的冲刷资料对公式的适用性进行了验证。结果表明,计算值与实测值吻合较好。 展开更多
关键词 闸坝式水电站 局部冲刷 冲刷坑 水深 模型试验
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防砂坝下游河床局部冲刷现象之研究 被引量:9
10
作者 连惠邦 《水土保持研究》 CSCD 1995年第3期45-49,共5页
防砂坝下游河床局部冲刷问题,对坝体安全及河道稳定具有深远之影响。因此,本研究乃利用冲射流理论分别探讨当冲刷达平衡时,冲刷坑之最大冲刷深度以及冲刷深度之时间变化,经与其他研究者试验资料验证比较,初步已获得良好之结果。
关键词 防砂坝 局部冲刷 最大冲刷深度
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异形桥墩冲刷试验研究 被引量:7
11
作者 刘保军 陈明栋 +1 位作者 杨忠超 杨胜发 《重庆交通学院学报》 2006年第6期31-34,共4页
由异形桥墩引起的局部冲刷,因其成因较复杂,以前研究大都采用了半理论半经验的方法.笔者通过对异形桥墩的单墩及组合试验,对其冲刷形态和冲刷坑深度进行系列研究和比较.结果发现,桥墩冲刷形态与原墩相近,且当两墩距离较近时,上游桥墩对... 由异形桥墩引起的局部冲刷,因其成因较复杂,以前研究大都采用了半理论半经验的方法.笔者通过对异形桥墩的单墩及组合试验,对其冲刷形态和冲刷坑深度进行系列研究和比较.结果发现,桥墩冲刷形态与原墩相近,且当两墩距离较近时,上游桥墩对下游桥墩的冲刷有一定的保护作用. 展开更多
关键词 桥墩 局部冲刷 试验研究 最大冲刷深度
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护底条件下淹没丁坝坝头局部冲刷试验 被引量:2
12
作者 佘俊华 夏云峰 +2 位作者 徐华 杜德军 郝思禹 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期579-585,共7页
淹没丁坝是一种典型的航道工程整治建筑物,工程实施中坝头附近局部冲刷防护问题尤为重要。为研究护底条件下的淹没丁坝坝头局部冲刷特性问题,采用正态模型试验方法,重点研究了护底条件下淹没丁坝坝头局部冲刷坑形态、最大深度与护底宽... 淹没丁坝是一种典型的航道工程整治建筑物,工程实施中坝头附近局部冲刷防护问题尤为重要。为研究护底条件下的淹没丁坝坝头局部冲刷特性问题,采用正态模型试验方法,重点研究了护底条件下淹没丁坝坝头局部冲刷坑形态、最大深度与护底宽度的变化响应规律,结果表明,护底条件下坝头局部冲刷坑位于护底边缘附近,当护底宽度小于20 m左右时,最大冲刷深度变化较小,但冲刷坑位置有所远离坝体,最大冲刷深度随着护底宽度的变化规律可用指数关系表达。基于量纲分析原理,建立了粉细沙河床护底条件下淹没丁坝局部冲刷最大深度计算公式。 展开更多
关键词 淹没丁坝 护底条件 最大冲刷深度
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台州湾大桥桥墩处局部冲刷试验研究 被引量:7
13
作者 贠鹏 陈刚 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 2017年第3期87-92,共6页
台州湾大桥位于椒江河口,桥墩结构及河口水域水动力条件复杂。为科学预测桥墩周围冲刷坑范围、形态和最大局部冲刷深度,开展了设计洪水、设计潮水条件下桥墩处局部冲刷水槽物理模型试验研究。通过冲刷公式估算和类似实测资料分析验证表... 台州湾大桥位于椒江河口,桥墩结构及河口水域水动力条件复杂。为科学预测桥墩周围冲刷坑范围、形态和最大局部冲刷深度,开展了设计洪水、设计潮水条件下桥墩处局部冲刷水槽物理模型试验研究。通过冲刷公式估算和类似实测资料分析验证表明,试验中预测的桥墩处的冲刷坑范围和深度合理。此结果可为实际工程的设计及运行提供技术支撑。 展开更多
关键词 台州湾大桥 桥墩 物理模型 局部冲刷 最大局部冲刷深度
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波流作用下大直径单桩的局部冲刷特征分析 被引量:9
14
作者 王兆耀 刘红军 +2 位作者 杨奇 赵真 胡瑞庚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1178-1185,1199,共9页
局部冲刷是水利和海洋工程中常见的现象,波流耦合和桩径效应使得这一问题更加复杂。为了进一步研究波流作用下大直径单桩的局部冲刷特征,在CFD软件FLOW3D中建立波浪水槽的数值模型,并设计物理模型试验,通过对比局部冲刷的时空特征,验证... 局部冲刷是水利和海洋工程中常见的现象,波流耦合和桩径效应使得这一问题更加复杂。为了进一步研究波流作用下大直径单桩的局部冲刷特征,在CFD软件FLOW3D中建立波浪水槽的数值模型,并设计物理模型试验,通过对比局部冲刷的时空特征,验证了数值模拟的准确性。基于某海上风电场桩基工程,采用随机波描述波浪运动,大涡模拟计算湍流运动,分析了波流耦合作用下大直径单桩的局部冲刷特征。结果表明:局部冲刷的空间发展可以分为纵向切蚀、横向扩展和基本稳定3个阶段。最大冲刷深度出现在桩前,为4.9m,约为0.9倍的桩径。相对应地,局部冲刷的时间发展同样为3个阶段,即快速增长、缓慢增加和冲淤平衡。在20 h后,最大冲刷深度基本不变,冲刷达到稳定状态。 展开更多
关键词 局部冲刷 大直径单桩 波流耦合 数值模拟 最大冲刷深度
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桥墩振动对其局部冲刷的影响 被引量:4
15
作者 孙慧 张民曦 +2 位作者 喻国良 陶润礼 郝宇驰 《水利水电技术》 北大核心 2019年第7期137-143,共7页
为了探究桥墩振动对其局部冲刷的影响,以圆柱型桥墩为例,开展了不同泥沙底床条件下的振动桥墩局部冲刷水槽试验。结果表明,在振动载荷下,对于中值粒径分别为14.42μm、31.75μm和85.92μm的细颗粒底床,当振动强度从0增大至3.72,最大冲... 为了探究桥墩振动对其局部冲刷的影响,以圆柱型桥墩为例,开展了不同泥沙底床条件下的振动桥墩局部冲刷水槽试验。结果表明,在振动载荷下,对于中值粒径分别为14.42μm、31.75μm和85.92μm的细颗粒底床,当振动强度从0增大至3.72,最大冲刷深度和最大冲刷半径均随之增大;中值粒径为14.42μm的泥沙底床最大冲刷深度增幅最大达910%,且粒径越大,增幅越小。对于中值粒径为260μm的粗颗粒底床,当振动强度从0增至2.31,最大冲刷深度降低了37.50%,而最大冲刷半径增加了38.37%。因此,桥墩的振动对其局部冲刷有着重要影响,且对细颗粒底床和粗颗粒底床的影响不同。桥墩振动导致有黏性的细颗粒泥沙发生流变从而加剧了其局部冲刷;而无黏性的粗颗粒泥沙受到振动作用而加密,其局部冲刷削弱。提出了考虑桥墩振动的局部冲刷深度计算公式,其理论计算值与实测值相对误差在±20%的数据达87.5%,能够为涉水桥梁基础埋深的设计提供更合理的计算依据。 展开更多
关键词 局部冲刷 桥墩振动 泥沙流变 最大冲刷深度 最大冲刷半径
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清水条件下桥墩局部冲刷坑底部粗化效应研究 被引量:1
16
作者 武煜伦 吴龙华 +1 位作者 杨校礼 方陈卓 《水电能源科学》 北大核心 2023年第12期125-128,141,共5页
在非均匀沙河床上,桥墩局部冲刷坑底部粗化覆盖层会影响到桥墩的最大局部冲刷深度。通过水槽试验研究分析了单层非均匀沙河床上桥墩局部冲刷坑底部粗化覆盖层的级配、相对粗化度和不均匀程度。结果表明,粗化覆盖层中泥沙的中值粒径随桥... 在非均匀沙河床上,桥墩局部冲刷坑底部粗化覆盖层会影响到桥墩的最大局部冲刷深度。通过水槽试验研究分析了单层非均匀沙河床上桥墩局部冲刷坑底部粗化覆盖层的级配、相对粗化度和不均匀程度。结果表明,粗化覆盖层中泥沙的中值粒径随桥墩局部冲刷深度的增加而增加,其相对粗化度随来流弗劳德数的增加而增加,而不均匀程度则随来流弗劳德数的增加而减小。并在此基础上提出了桥墩局部冲刷坑底部粗化覆盖层泥沙的级配计算公式,并利用实测资料验证了该公式具有良好的适用性和可靠性。 展开更多
关键词 桥墩 最大局部冲刷深度 粗化覆盖层 泥沙颗粒级配 相对粗化度 不均匀程度
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缅甸宛江桥周围冲刷的研究(英文)
17
作者 马晴晴 张淑华 《上海海事大学学报》 北大核心 2007年第1期41-49,共9页
对缅甸宛江桥桥墩周围的冲刷、桥梁通车时的稳定性及其对通航条件的影响进行分析.HEC-RAS模型用来对河道中的水流状况尤其是在桥正常运营时航道内的水流条件进行实际分析,旨在预测桥墩周围可能发生的最大冲刷,并将结论用于缅甸将来的桥... 对缅甸宛江桥桥墩周围的冲刷、桥梁通车时的稳定性及其对通航条件的影响进行分析.HEC-RAS模型用来对河道中的水流状况尤其是在桥正常运营时航道内的水流条件进行实际分析,旨在预测桥墩周围可能发生的最大冲刷,并将结论用于缅甸将来的桥梁建设事业之中.模型计算的结果与实测冲刷作了比较,在急流时,使用相同糙率的情况下,一维数值模拟得较好,数值模拟得到的水位与观测的结果一致,表明HEC-RAS模型预测冲刷深度是可行的. 展开更多
关键词 护岸冲刷 渐缩冲刷 HEC-RAS模型 局部冲刷 最大冲刷深度
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复合墩台局部冲刷试验研究
18
作者 李舜 孙丽荣 +2 位作者 渠庚 丁兵 黄卫东 《人民长江》 北大核心 2022年第8期210-215,共6页
局部冲刷一直是冲积性河流中墩台失稳和水毁的主要原因,也一直是跨河工程可研与设计中需重点研究的问题。目前研究主要集中在单个墩台方面,对大型跨河工程复合墩台的局部冲刷研究较少。以长江苏通500kV过江电缆工程复合墩台为例,采用正... 局部冲刷一直是冲积性河流中墩台失稳和水毁的主要原因,也一直是跨河工程可研与设计中需重点研究的问题。目前研究主要集中在单个墩台方面,对大型跨河工程复合墩台的局部冲刷研究较少。以长江苏通500kV过江电缆工程复合墩台为例,采用正态概化模型研究了复合墩台局部冲刷坑形态、范围及深度,阐明了局部冲刷的影响因素和规律。试验表明:大水深工况有利于复合墩台形成更大的局部冲刷坑,局部冲刷坑的相对长度、相对宽度和相对最大深度均与相对行近流速呈正相关关系。单墩比复合墩台相对冲刷深度要大,复合墩台相对最大冲刷深度与单墩相对最大冲刷深度的比值随相对行近流速增大而增大,范围在0.05~0.20。研究成果可为解决跨江大桥或电缆通道建设中的墩台局部冲刷问题提供参考。 展开更多
关键词 复合墩台 局部冲刷 最大冲刷深度 模型试验 过江电缆工程
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