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山区桥梁基础局部冲刷危害评估研究
| 论文题名： | 山区桥梁基础局部冲刷危害评估研究 |
| 关键词： | 桥梁基础;局部冲刷;危害评估;指标体系 |
| 摘要： | 桥梁作为公路铁路的交通枢纽成为愈发重要的基础设施，桥梁基础局部冲刷严重威胁桥梁交通安全，是造成桥梁水毁的主要原因之一，虽已引起人们重视，但开展桥梁基础局部冲刷危害评价研究的成果较少。论文拟依托“安徽省桥梁基础冲刷评价和防护措施研究”课题，基于山区桥梁基础局部冲刷现状调查、结合评价基本理论、数值模拟，进行桥梁基础局部冲刷深度分析、构建评价体系进行危害评价研究。 论文基于国内外桥梁基础局部冲刷影响研究成果，进行了归纳分析，开展了秋浦河和大沙河流域山区出口段的桥梁基础局部冲刷现场调查，深入分析了局部冲刷现状。根据实地调查并结合历史资料，针对山区河流基础冲刷坑深度不易测量的特点，提出了基于现场调查的有限数据运用包络线对桥墩冲刷深度进行估算的方法。结合现场调查数据建立模型运用了数值模拟法进行对比验证，结果表明论文所采用包络线法估算冲刷坑深度结果与实际情况和数值模拟的结果能够吻合较好。 基于现场调查和冲刷坑深度估算研究成果基础上，建立了山区桥梁基础冲刷的评价指标体系，根据不同的层次将评价体系分为了三级。第一级是以强调河床特征、简单地貌条件和水流的定性分析，以定性地评价桥梁的冲刷潜力。第二级是利用水文、水力和桥墩现状相关的工程概念进行冲刷危险性调查评价，并根据实际的调查现状进行分类分析，得出桥梁受到冲刷的风险评价指标。评价指标从桥梁基础冲刷现状系数、河床系数和水流系数三个方面进行划分，分别为桥墩混凝土结构、墩型、水深/有效墩宽、桥墩基础冲刷、掏空、水流交角、河床材料条件、河床植被条件、桥址处河道条件、河床比降、洪水历时、水流流速、水流悬浮物共有11项。第三级涉及数学和概率的建模研究，结合现场调查能观测到的信息，采用AHP法建立了权重评价模型。评价设计采用专家打分法确定隶属度值建立危险性评价模型，对桥墩在水流中各方面的冲刷侵蚀风险因素进行评价打分。这些参数的权重得分全部组合相加得到的数值为评分的总分。根据总分的值将桥梁的危险程度划分为较低危险、一般危险、较大危险和重大危险。评价体系得到的桥墩冲刷危险等级有一定的工程意义。利用前述评价体系，对位于山区河流出口段的下浒山水库大桥和枯牛背水库大桥的桥梁基础冲刷现状进行了危险性评估，结果表明评价结果基本符合现场实际。 |
| 作者： | 秦瀚翔 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 魏松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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