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驭虹桥双分水尖桥墩绕流数值模拟及防冲刷研究
| 论文题名： | 驭虹桥双分水尖桥墩绕流数值模拟及防冲刷研究 |
| 关键词： | 双分水尖桥墩;绕流流场;局部冲刷;防冲刷整治;数值模拟 |
| 摘要： | 桥墩绕流是生活和工程中十分常见的现象。历史上以成都平原为中心的川西地区修建了许多根据工程经验建造的中小型跨河桥梁。由于施工技术、材料的获取运输、工程量和造型美观等要求，这些桥梁中有不少采用双分水尖型桥墩。时至今日，这些桥梁大多为服役30年以上的老旧桥梁，部分已经成为历史文物桥梁。研究这类桥墩绕流情况有利于分析双分水尖桥墩绕流流场特征，也为驭虹桥及其他双分水尖桥梁的基础冲刷防护提供基础数据。 本研究基于成都市蒲江县的驭虹桥双分水尖型桥墩，根据不可压缩流体流动的基本方程，对低、中、高水位三种工况下的桥墩绕流进行了数值模拟计算。通过对计算结果的可视化处理，得到桥墩绕流流场在不同方向上的压力、速度和矢量等分布情况，并进行了定性特征分析和定量对比分析。同时，对桥墩局部冲刷的形成机理和发展过程进行了分析，并针对驭虹桥实际工程情况提出了相应的防冲刷整治建议。 研究结果表明双分水尖桥墩具有优秀的水力特性，桥墩对周围流场的影响较小，能较好的保证河道行进水流的平稳有效通过。其绕流流场在墩前、墩侧以及墩尾流场变化相对均匀，未出现尾流涡街，流场层状分布特性明显；桥墩前分水尖顶点出现环状低流速区、墩后出现“马尾形”低速区；墩侧流速较高，水流速度最大值均出现在桥墩前分水尖尾部两侧约45°位置，呈现“花瓣形”；剪力分布情况与速度分布重合度较高；高水位工况因截面形式不同，流场情况最为复杂。 |
| 作者： | 张力中 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | Fahmi Zairi;刘小兵;杨建民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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