环翼式桥墩局部冲刷防护数值模拟研究

摘要

在很多桥梁失事的事件中，桥墩的冲刷是主要的问题。在目前阶段，国内外已有很多专家学者在研究桥墩的防冲刷原理，并且已取得了一定的研究成果。本文是通过利用计算软件验证前人的研究成果来确定结果的正确性。限于个人的水平以及更过参考资料的缺乏，此次模拟主要模拟了固定式河床的情况。
　　水流对桥墩的冲刷主要是桥墩底部的冲刷严重，经过水流长时间的侵蚀，桥墩很可能会倾斜、移位。最终导致事故的发生。本文正是基于这一原因，模拟计算了桥墩在加上挡板之后，桥墩周围水流的速度变化，本次模拟设置了不同的工况，包括：不同的流速、不同的挡板位置、不同的挡板大小以及不同的挡板形状。经过各个工况的组合，确定出最佳的方案。
　　经过模拟计算得出：桥墩在加上挡板后明显的减少了下潜水流；当挡板的位置大致在水深的1/3处时，防冲刷效果明显；挡板的形状为半圆形时可以很好的防止水流对桥墩底部的冲刷；挡板的半径与桥墩的半径大致相同时，效果最好。

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插图和附表清单

1 绪论

1.1 选题的背景与意义

1.2 国内外研究进展与现状

1.3 研究内容、方法和技术路线

2 模型试验基本原理

2.1 湍流控制方程

2.2 湍流模型方法

2.3 控制方程的离散方法

3 环翼式桥墩数值模型计算

3.1 物理模型简介

3.2 数值模型计算

3.3 边界条件及初始条件

3.4 计算域及网格划分

3.5 模拟工况及参数

4 计算结果与分析

4.1 三维时均流速分布图

4.2 三维时均速度矢量分布图

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

作 者 简 介