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河口地区潮流作用下桥墩局部冲刷深度研究
| 论文题名： | 河口地区潮流作用下桥墩局部冲刷深度研究 |
| 关键词： | 桥梁水毁;桥墩部位;潮流作用;局部冲刷深度;数学模拟 |
| 摘要： | 桥梁在我国交通运输中扮演着极其重要的角色，桥梁的安全运行是我国经济发展的基本保障。据统计，水毁是导致桥梁破坏的一个重要原因，而桥墩的局部冲刷又是导致桥梁水毁的主要因素之一，所以能够准确地预知桥墩局部冲刷的深度，合理布置桥墩埋深，是桥梁安全运行的根本保障。先前，此方面专家学者已对建在河流上桥梁的桥墩局部冲刷深度做了大量和深入的科学研究，并且创建了多个可供桥梁设计参考的桥墩局部冲刷深度的计算公式。然而，随着我国桥梁建造技术的不断创新与发展，以及沿海地区尤其河口海湾地区经济的飞速发展，大型、特大型跨海大桥正如雨后春笋般涌现在我国沿海地区。这些桥梁中多数桥墩处于水流条件极为复杂的潮流中，并且应运而生了花样翻新、种类繁多的各式桥墩结构，原有预测公式已难以适用当前形势。为了保障建在海区中的桥梁安全，桥梁领域中急需对处在河口海域中受到潮流作用的桥墩局部冲刷深度进行全面且深入的探究。 如今，不论桥梁设计还是科学研究，关于桥墩局部冲刷深度的计算绝大多数是依据桥墩的特征条件、桥墩附近的流场条件和泥沙条件，按规范公式计算得到相应结果。然而，因为桥墩附近水流环境十分复杂，桥墩局部冲刷机理和相关理论仍旧未被充分认知。论文意在归纳先前国内外专家学者研究成果的基础上，对影响桥墩局部冲刷深度的各因素进行总结，采用无量纲法及多元线性回归分析，结合大量实测数据，从而推导出相应条件下的桥墩局部冲刷深度的计算公式。 根据77省道延伸段所在的瓯江河口地区潮流动力的变化特点，采用有限元数学模型软件对该处海域进行模拟。论文着重对77省道延伸线洞头峡大桥、深门大桥和浅门大桥三座桥梁桥位处的水流条件进行了数模计算，为了提高数学模型对工程所在海区水动力特征数学模拟的精确度，论文在数学模型计算时采用了大小嵌套的计算方法。并将验证后的桥墩局部冲刷公式分别与当今常用的几个局部冲刷公式共同用于工程计算，并进行相关的比较分析。 通过与设计研究中常用的几个桥墩局部冲刷常用公式比较发现，本文提出的桥墩局部冲刷公式结构简单，计算结果精度较高，可为相关区域中桥梁工程的桥墩局部冲刷深度的佶算提供参考依据。 |
| 作者： | 王明会 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 倪志辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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