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桥墩上环翼式防冲板定型试验研究
| 论文题名： | 桥墩上环翼式防冲板定型试验研究 |
| 关键词： | 桥墩冲刷;环翼式防冲板;最大冲坑深度;时均流速;相对紊动强度 |
| 摘要： | 桥墩冲刷是桥梁水毁的主要原因之一。桥墩冲刷不但受许多因素影响，而且桥墩周围水流结构也很复杂。下降水流、桥墩两侧的马蹄形漩涡、桥墩尾部的尾流漩涡、桥墩两侧和桥墩墩后由床面附近释放的小漩涡，这几种漩涡体系组成了桥墩周围复杂的水流结构。虽然国内外很多专家对桥墩冲刷进行了大量试验和分析，但是对于桥墩冲刷的防护仍处于探索阶段，传统的桥墩防护方法都是被动的抵抗桥墩的冲刷，本文研究的是一种可以安装在桥墩上的新型防冲结构，其名字为“环翼式防冲板”，环翼式防冲板是主动降低下降水流对桥墩的冲刷，从而达到防护目的。 本试验是在三种流量、不同防冲板类型组合的工况下，量测最大冲坑深度及各测点三维瞬时流速。通过分析最大冲坑深度、桥墩周围三维时均流速及三维相对紊动强度，得出最佳防冲板类型及环翼式防冲板最大冲坑深度计算公式。主要研究成果包括: (1)对于2-2断面，随着水深不断变化，半幅比整幅防冲板的时均纵向流速变化范围大;设置防冲板之后，时均横向流速在2测线0.3倍水深处有极值。设置防冲板明显减小了靠近河床底部的垂向流速。设置防冲板之后整体横向相对紊动强度大于无防冲板工况。 (2)对于5-5断面，设置防冲板前后纵向流速分布形状相似。整幅防冲板和半幅防冲板的纵向相对紊动强度减小程度相差不大。整幅防冲板所在位置以下测点的垂向相对紊动强度大于半幅防冲板。 (3)整幅防冲板与半幅防冲板对各断面2测线的三维时均流速影响效果几乎相同。 (4)环翼式防冲板为半幅时的防冲刷效果比整幅好，环翼式防冲板长轴和短轴越大，防冲刷效果越好，其中长轴a是主要影响因素。 (5)根据实测数据，得出半幅环翼式防冲板最大冲坑深度拟合公式hm=2.759h0（ab/R2）-0.75（V-V'0/V0-V'0）。 |
| 作者： | 陈艳梅 |
| 专业： | 水利水电工程 |
| 导师： | 牟献友;张志澍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古农业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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