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桥墩周围水流作用下抛石稳定性的试验研究
| 论文题名： | 桥墩周围水流作用下抛石稳定性的试验研究 |
| 关键词： | 抛石防护;失稳破坏;桥梁桥墩;湍急水流 |
| 摘要： | 大部分桥梁工程的桥墩建设不可避免地要被放置在河道中，而桥墩置于河道中将会阻碍水流流动，尤其在河流汛期时大水流将会对桥墩及周围河床面形成不可忽视的局部作用，从而导致河床冲刷引起桥梁桥墩失稳破坏。在对桥梁桥墩进行抛石冲刷防护时，抛石块往往很难稳定在桥墩周围，其中一部分被湍急水流带到下游，一部分则是沉陷到河床面下部，无法满足对桥墩的防护作用。对桥墩周围水流作用下抛石的稳定性问题的研究在实际桥梁工程桥墩防护中有重要意义。 论文针对桥墩周围水流作用下抛石的稳定问题，通过理论分析和水槽试验，探讨了不同床面的抛石颗粒的失稳条件、桥墩周围不同区域的抛石颗粒失稳条件及对桥墩进行冲刷防护时的抛石体的失稳模式和防护稳定性。对比定床面和可活动床面抛石失稳的不同情况，确定了抛石在均匀流稳定、滚动和沉陷的区域，提出桥墩侧后位置抛石颗粒在受桥墩冲刷坑影响失稳要经历掩埋、暴露、沉陷和倾翻四个过程。针对某一水力条件下对桥墩周围冲刷坑做抛石防护，其效果受冲刷坑发展大小影响很大。在对比冲刷坑不同发展阶段作桥墩抛石防护的稳定性后，提出实际工程中在抛石范围达到预期水力条件下平衡冲刷坑大小的0.7倍进行防护最佳。在对桥墩周围河床冲刷进行抛石防护时应考虑抛石颗粒与床沙的相互影响，把较小粒径的抛石放在坑的下半部靠近床沙，中间部分放置较大抛石，坑表层放置混合颗粒抛石填平冲刷坑，表面应尽量平整。在用合适的抛石粒径大小和放置方式作抛石防护，可使桥墩周围河床稳定性提高到1.4倍的水流流速。 |
| 作者： | 刘春光 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 齐梅兰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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