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桥墩防冲板结构控制因素分析及优化
| 论文题名： | 桥墩防冲板结构控制因素分析及优化 |
| 关键词： | 桥墩;环翼式防冲板;最大冲坑深度;水力紊动;安装位置 |
| 摘要： | 环翼式防冲板是减小桥墩局部冲刷的一种方式，本文是继前人研究成果基础上的再研究，了解到影响桥墩防冲板局部防护的因素主要有形状（长半轴、短半轴）与安装位置，试验是从减小冲坑深度和减弱墩前近低垂向流速角度出发，在实验室建立桥墩防冲板模型，利用极差分析和方差分析方法研究防冲板三种结构控制因素的显著性和主次关系，并详细地分析了防冲板安装位置对最大冲坑深度、墩前水力特性、水力紊动情况的影响作用，另外还分析了安装位置与形状组合对最大冲坑深度、墩前水力特性的影响。通过试验数据分析，得出如下结论： （1）试验分别以冲坑深度与墩前近底垂向流速为试验指标，得出桥墩防冲板结构控制因素的主次关系为安装位置>长半轴>短半轴，并得知短半轴的影响作用甚微。考虑到短半轴对通航能力及节省材料的影响，利用补充试验确立本次试验模型的最佳组合为安装位置为0.2h（h为水深）、长半轴长度为2r（r为模型桥墩半径）、短半轴为1.4r。 （2）最大冲坑深度及近底紊动强度主要是与防冲板离沙床的距离呈正相关关系。 （3）在垂向流速等值线云图中，防冲板安装位置为0.5h（h为水深）以下时，防冲板以上部分出现高流速区域，此时防冲板受到较大的冲击力。 （4）单一的安装位置对冲坑深度并不是起决定性作用，当防冲板形状很小时，即使处于最低的安装位置，最大冲坑深度依然很大。 （5）墩前下降水流不是从墩前较远的地方开始下降而是沿着桥墩下降的，另外下层水流会倾斜的进入冲坑中冲击沙坑。 |
| 作者： | 李春江 |
| 专业： | 水利水电工程 |
| 导师： | 牟献友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古农业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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