桩群布置方式对阻流特性的影响

摘要

建设在软土地基上的港口水工建筑物多以桩群作为支撑结构,其阻流特性是工程布置中的重要设计变量.基于RANS方程建立了桩群绕流数值模型,探讨了阻流特性随桩心距和迎流角的变化规律.结果表明,桩群阻力系数和流速折减率呈现同向变化,但两者的极值点对应的迎流角不一致.仅改变纵向桩心距时,桩群阻力系数的极值点出现在迎流角θ=60°,第1～2排桩的阻力分担率随迎流角的增大先减小后增大,第三排桩的波动很小,其余各排桩的变化趋势与第一排桩相反.仅改变横向桩心距时,桩群阻力系数的极值点出现在迎流角θ=30°,各排桩的阻力分担率随迎流角呈明显的波动变化,且波动幅度随桩心距的增大而增大.最后,从受力角度和阻流效果角度分别提出了工程设计中应避免的桩群布置形式.