【摘要】：由于傳統(tǒng)橋墩沖刷防護技術(shù)的局限性,引入環(huán)翼型防沖板和開縫組合的新型防護措施,通過主動減小墩前下降水流和墩側(cè)繞流對河床進行防護。為探究組合防護措施的防沖刷效果,采用最優(yōu)安裝位置、最優(yōu)形狀的防沖板與不同高度、不同位置的墩縫系統(tǒng)組合,進行室內(nèi)物理模型試驗。以沖坑三維特征、橋墩周圍時均流速、紊動強度和紊動動能作為試驗指標,定量分析開縫防護與組合防護對橋墩沖刷的影響。試驗結(jié)果表明:兩類防護下,沖坑深度均顯著減小,且組合防護的沖坑深度減小率是開縫防護的1.8倍;組合防護下,墩前垂向時均流速、垂向紊動強度和紊動動能都明顯減小,并在防沖板位置出現(xiàn)板上值遠大于板下值的突變現(xiàn)象,墩側(cè)縱向時均流速和縱向紊動強度減小效果顯著。研究表明,對于圓柱形橋墩的局部沖刷,環(huán)翼型防沖板和開縫組合防護效果突出,為深入研究橋墩防沖刷的組合防護奠定了一定的基礎(chǔ)。
[Abstract]:Because of the limitation of the traditional bridge pier scour protection technology, a new protection measure, which combines the annular airfoil anti-scour plate and the opening joint, is introduced to protect the riverbed by actively reducing the descending flow in front of the pier and the side flow around the pier. In order to explore the scour prevention effect of combined protective measures, the indoor physical model test was carried out by using the combination of the optimal installation position, the optimal shape anti-scour plate and the pier seam system with different heights and different positions. The effects of joint protection and combined protection on the scour of the bridge pier are quantitatively analyzed by taking the three-dimensional characteristics of the scour pit, the average velocity of the bridge piers around the bridge pier, the turbulence intensity and the turbulent kinetic energy as the test indexes. The experimental results show that the depth of scour pit decreases significantly under two kinds of protection, and the rate of decrease of combined protection is 1.8 times of that of slit protection. Under combined protection, the vertical mean velocity, vertical turbulence intensity and turbulent kinetic energy in front of the pier are obviously reduced, and there is a sudden phenomenon that the value on the plate is much larger than the value under the plate at the position of the anti-impact plate. The average velocity of flow and the intensity of longitudinal turbulence decrease obviously in longitudinal side of pier. The results show that for the local scour of cylindrical pier, the combined protection effect of annular airfoil anti-scour plate and slit is outstanding, which lays a certain foundation for further research on the combination protection of pier anti-scour.
【作者單位】： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院;黃河水利委員會黃河水利科學(xué)研究院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51369022) 內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金(2013MS0719) 黃河水利科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費項目(HKY-JBYW-2016-34)
【分類號】：U443.8

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 房世龍;陳紅;施小飛;;橋墩清水局部沖刷減速不沖防護技術(shù)試驗研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年03期

2 李春江;牟獻友;王祚;田劍浩;;橋墩防沖板結(jié)構(gòu)控制因素及其優(yōu)化研究[J];水電能源科學(xué);2015年06期

3 梁發(fā)云;王琛;;橋墩基礎(chǔ)局部沖刷防護技術(shù)的對比分析[J];結(jié)構(gòu)工程師;2014年05期

4 陳艷梅;牟獻友;成蘭艷;張志澍;;環(huán)翼式橋墩最優(yōu)擋板形狀試驗[J];水利水電科技進展;2014年03期

5 蔣昌波;王剛;鄧斌;劉易莊;;新型開孔橋墩水動力特性的PIV試驗[J];水科學(xué)進展;2014年03期

6 王虹;王連接;邵學(xué)軍;何建波;王欣;;連續(xù)彎道水流紊動特性試驗研究[J];力學(xué)學(xué)報;2013年04期

7 成蘭艷;郝拉柱;牟獻友;裴國霞;張亮;;環(huán)翼式橋墩環(huán)翼式擋板最佳延伸長度試驗[J];水利水電科技進展;2013年02期

8 成蘭艷;牟獻友;文恒;郝拉柱;;環(huán)翼式橋墩局部沖刷防護試驗[J];水利水電科技進展;2012年03期

9 楊淑君;劉永軍;;橋墩局部沖刷的新型防護措施綜述[J];河南水利與南水北調(diào);2012年06期

10 梁森棟;張永良;;大橋復(fù)合橋墩局部沖刷深度的計算分析[J];水利學(xué)報;2011年11期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 陳艷梅;橋墩上環(huán)翼式防沖板定型試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 白佳樂;環(huán)翼式橋墩局部沖刷防護數(shù)值模擬研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

3 馬磊;橋基安全防護技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2009年

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 牟獻友;喬春林;冀鴻蘭;李春江;王丹;;橋墩上環(huán)翼型防沖板和開縫組合新型防護試驗研究[J];水力發(fā)電學(xué)報;2017年04期

2 馬淼;李國棟;寧健;;小寬深比U型彎道環(huán)流試驗研究[J];水利水電技術(shù);2017年03期

3 梁發(fā)云;彭君;楊昕;;橋墩基礎(chǔ)局部沖刷拋石防護性能波流水槽試驗研究[J];結(jié)構(gòu)工程師;2017年01期

4 陳樹禮;王建雷;許宏偉;底杰;李志明;;橋下采沙對橋梁受力及安全影響研究[J];公路交通科技;2017年01期

5 房世龍;陳紅;施小飛;;淹沒垂直圓柱周圍水流結(jié)構(gòu)及紊流特性試驗研究[J];長江科學(xué)院院報;2016年12期

6 馬淼;李國棟;張巧玲;陳剛;;彎道彎曲度對水流結(jié)構(gòu)的影響[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報;2016年06期

7 柏濤;牟獻友;任致賢;洪龍生;吳金峰;;串聯(lián)環(huán)翼式橋墩間沖刷防護影響研究[J];水電能源科學(xué);2016年09期

8 梁發(fā)云;王琛;黃茂松;李靜茹;;沉井基礎(chǔ)局部沖刷形態(tài)的體型影響效應(yīng)與動態(tài)演化[J];中國公路學(xué)報;2016年09期

9 陸雪駿;程和琴;周權(quán)平;姜月華;郭興杰;鄭樹偉;吳帥虎;;強潮流作用下橋墩不對稱“雙腎型”沖刷地貌特征與機理[J];海洋學(xué)報;2016年09期

10 黃永江;牟獻友;白佳樂;;環(huán)翼式橋墩擋板最佳安裝位置數(shù)值模擬[J];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 李春江;橋墩防沖板結(jié)構(gòu)控制因素分析及優(yōu)化[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 王祚;冰蓋下橋墩局部沖刷特性與防沖結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 蘭云松;淺基橋梁墩臺沖刷的護坦防護型式研究[D];長安大學(xué);2015年

4 王法政;吉林省公路水毀特征與分析[D];長安大學(xué);2013年

5 李闖;既有鐵路擴大基礎(chǔ)橋梁病害檢測評估與整治方法研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2012年

6 成蘭艷;環(huán)翼式橋墩局部沖刷防護試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳艷梅;牟獻友;成蘭艷;張志澍;;環(huán)翼式橋墩最優(yōu)擋板形狀試驗[J];水利水電科技進展;2014年03期

2 蔣昌波;王剛;鄧斌;劉易莊;;新型開孔橋墩水動力特性的PIV試驗[J];水科學(xué)進展;2014年03期

3 任輝;周亦唐;李睿;;雙向流固耦合的圓柱式橋墩繞流的三維數(shù)值模擬[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年05期

4 成蘭艷;郝拉柱;牟獻友;裴國霞;張亮;;環(huán)翼式橋墩環(huán)翼式擋板最佳延伸長度試驗[J];水利水電科技進展;2013年02期

5 賈承岳;梁發(fā)云;王玉;;沖刷深度對單樁自振頻率影響的試驗分析初探[J];結(jié)構(gòu)工程師;2013年01期

6 齊梅蘭;魏金;劉春光;;墩周繞流對拋石落距的影響[J];水利學(xué)報;2013年02期

7 成蘭艷;牟獻友;文恒;郝拉柱;;環(huán)翼式橋墩局部沖刷防護試驗[J];水利水電科技進展;2012年03期

8 畢繼紅;任洪鵬;丁代偉;于會超;;串列雙圓柱靜止繞流的二維數(shù)值仿真分析[J];工程力學(xué);2012年S1期

9 王婷;馬懷寶;陳書奎;李昆鵬;;鄭焦鐵路黃河大橋橋墩局部沖刷試驗研究[J];人民黃河;2012年05期

10 陳啟剛;鐘強;李丹勛;王興奎;;明渠彎道水流平均運動規(guī)律試驗研究[J];水科學(xué)進展;2012年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 成蘭艷;環(huán)翼式橋墩局部沖刷防護試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

2 張萬鋒;環(huán)翼式橋（閘）墩防沖刷實驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

3 王佳飛;潮流條件下單樁沖刷形態(tài)的實驗研究[D];上海交通大學(xué);2011年

4 韓敏;單圓柱橋墩繞流紊動特性試驗研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

5 趙凱;橋墩局部沖刷模擬試驗研究[D];南京水利科學(xué)研究院;2009年

6 阮濤;三次風中超細煤粉濃縮方法研究[D];浙江大學(xué);2006年

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王興奎,李丹勛,曲兆松,安鳳玲;跌坎下游流場的時均流速分布和脈動特性[J];水動力學(xué)研究與進展(A輯);1997年03期

2 吳永勝,練繼建,張慶河,秦崇仁;波浪和水流共同作用下水流時均流速分布[J];水利學(xué)報;2001年01期

3 鄭鈞;張超;李萬友;王興奎;;卵石河流的時均流速和懸沙濃度垂線分布[J];水力發(fā)電學(xué)報;2006年03期

4 王協(xié)康;楊青遠;王憲業(yè);劉興年;;卵礫石床面時均流速分布的試驗研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版);2007年02期

5 槐文信;耿川;曾玉紅;楊中華;;部分植被化矩形河槽紊流時均流速分布分析解[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2011年04期

6 李丹勛,王興奎,王殿常;流速梯度對懸浮顆粒脈動強度的影響[J];泥沙研究;2000年03期

7 湯運南;;對垂線時均流速分布公式的探討[J];人民長江;1986年01期

8 王殿常,王興奎,李丹勛;明渠時均流速分布公式對比及影響因素分析[J];泥沙研究;1998年03期

9 吳華莉;金中武;張小峰;申紅彬;;連續(xù)彎道水流特性的試驗研究[J];水利水電技術(shù);2014年01期

10 王瑩瑩;趙振興;;有低矮植被覆蓋的河道水流特性試驗研究[J];華北水利水電學(xué)院學(xué)報;2007年02期

相關(guān)會議論文 前1條

1 徐世凱;王勇;;射流模擬中相似準則的研究[A];第三屆全國水力學(xué)與水利信息學(xué)大會論文集[C];2007年

，

本文編號：2344798