某跨海大桥桥墩基础冲刷试验研究

桥梁水毁的最重要原因是桥墩冲刷,正确预测桥梁的冲刷深度能为基础埋置深度的确定提供理论依据。目前国内外对于复合桥墩在实际海洋潮流和不规则波浪联合作用下冲刷深度的计算精度还有待提高,因此进行物理模型试验来确定桥墩冲刷深度就显得尤为重要。根据数值计算提供的水流边界条件,利用正态模型试验的方法,测量往复流及不规则波和往复流共同作用下跨海大桥桥墩基础最大冲刷深度,通过对比试验的方法研究了水流与桥墩不同夹角对不同型式桥墩冲刷的影响以及波流共同作用下的桥墩最大冲刷深度,从而为工程建设的安全性和经济性提供有力的技术支撑,同时也可为同类型其他桥梁冲刷物理模型试验提供参考。     

圆柱形桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟

为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和发展,基于计算流体动力学和泥沙运动理论开展了桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟。首先使用雷诺时均Navier-Stokes方程和标准K-ε湍流模型对圆柱形桥墩周围三维复杂流场进行数值模拟,将床面瞬时切应力作为泥沙起动及运输的水动力学条件,计算出床底泥沙的单宽体积输沙率,以此为基础得到河床高程坐标的瞬时变化;再采用边界自适应网格技术修改动边界计算域网格,计算得到圆柱形桥墩周围局部冲刷坑的演化过程。结果表明:桥墩周围局部冲刷三维数值模拟结果与试验结果基本一致,数值模拟方法能用来预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷情况。     

串列双圆柱桥墩局部冲刷精细化模拟

为研究不同墩心距下沿流向串列布置的双圆柱桥墩局部冲刷坑形态的变化规律，提出1种平衡湍流边界层模型以获得稳定的湍流来流边界条件；利用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型求解河床上双圆柱桥墩周围的复杂绕流场；基于能考虑河床面任意斜坡和泥沙坍塌效应的泥沙输运模型和动网格技术模拟双圆柱桥墩局部冲刷的动态演化过程，得到平衡冲刷坑形态，揭示冲刷发展过程的流动特征和冲刷机理。模拟结果与中美规范局部冲刷预测结果比较表明：串列双圆柱桥墩之间存在干扰效应；受下游桥墩施扰，最大冲刷都发生在上游桥墩，冲刷深度比单圆柱桥墩大，当墩心距L与桥墩直径D之比L/D=4时，达到最大值；而下游桥墩受上游桥墩遮挡的影响，最大冲刷深度在L/D=2时达到最小值，随着墩心距的增大，下游冲刷深度增大；当墩心距大于5倍桥墩直径后，下游桥墩可不考虑遮挡效应；获得的串列双圆柱桥墩最大冲刷深度值与美国规范预测值较为接近，而中国规范公式预测值偏小，提出的下游桥墩冲刷深度遮挡因子可为桥梁抗冲刷设计提供参考。     

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥桥墩局部冲刷及岸坡防护研究

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥南岸坡度在1∶2左右,处于长江沿岸稳定边坡的临界状态。通过建立1∶100大比例尺正态局部河段物理模型,研究了桥墩局部冲刷坑大小尺寸,特别是南辅助墩冲刷范围,以及桥墩局部冲刷对南岸岸坡稳定产生的影响。结果表明:南辅助墩岸坡处于不稳定状态,需进行防护。同时对防护方案进行了分析。     

桥墩局部冲刷防护试验研究

在公路桥梁水毁中，有不少是因为基础埋深不够所致，如能对浅基桥墩进行局部冲刷防护加固，则可以避免或减少水毁，故此需预测桥墩局部冲刷深度和范围。１９９０年作者在西安公路学院水力实验室对陕西省石泉汉江大桥的防护进行了专项试验，对桥墩局部冲刷深度计算和冲帽防护的研究成果进行了试验与完善。     

江顺大桥河床演变及冲刷研究

研究江顺大桥所处河道河床演变及桥墩冲刷,为工程建设方案的实施提供依据。通过原型实测资料来分析江顺大桥附近水域的水沙特点,在此基础上进行河床演变分析,针对江顺大桥工程所处河道的设计水文组合条件,采用《公路工程水文勘测设计规范》推荐的公式计算桥墩冲刷深度,并按断面平均流速、墩前行近流速和主槽流速建立动床物理模型进行桥墩的局部冲刷试验,研究桥墩极限冲刷坑的深度和范围。结果表明江顺大桥桥址处河床会缓慢回淤,物模试验与理论计算基本吻合,理论计算结果偏安全。上述研究可为江顺大桥基础设计及冲刷防护提供依据。     

典型桥墩局部冲刷深度公式在不同水文地质区的适用性

由于现有桥墩局部冲刷深度计算公式的准确性和普适性不足,对代表性公式进行对比是指导不同地区桥墩基础埋深设计的有效措施。广泛收集了国内外公开的桥墩局部冲刷原型观测数据,对中国规范65-1修正式和65-2式、俄罗斯规范公式及美国规范HEC-18式和S/M式在不同水流、泥沙及桥墩参数条件下的适用性进行分析。结果表明:现有公式在清水冲刷和过渡墩条件下的预测性能较差;中俄规范公式在清水冲刷及床沙相对粒径小于25时,以及中国65-2式及俄罗斯公式在水深小于1 m时应用均不安全;美国规范公式应用于砾石及卵石河床、水深1～5 m、相对粒径小于400、相对水深小于1.4 m等工况将不经济和存在较大不确定性。将所有公式用于柴达木盆地典型桥墩的局部冲刷深度计算并与实测值进行了对比分析,将所有公式用于柴达木盆地典型桥墩的局部冲刷深度的计算并与实测值进行对比分析,发现该地区桥墩的局部冲刷深度小于其他相似水沙条件下的桥梁,最合适依据中国65-2式进行桥墩局部冲刷深度的设计。上述结果可为不同水文地质地区桥墩局部冲刷深度的合理预测提供依据。     

钱江四桥桥墩局部冲刷试验研究

桥墩局部最大冲深和冲刷部位是桥墩墩台设计和施工的重要参数，为此应用系列模型延伸法进行不同比尺的桥墩冲刷深度试验，然后利用试验数据进行回归分析，得到桥墩冲深计算式，经检验与实测基本相符，为桥墩设计和施工提供了科学依据。     

公路水毁防治(8)——桥渡冲刷防护

Ⅱ、桥墩局部冲刷计算在河道中修建桥墩后,桥墩对水流的阻碍,引起桥墩周围水流结构的剧烈变化,在墩头前缘形成一种“下降水流”,垂直向下,猛烈冲刷床面泥沙,在墩前冲刷形成一个漏斗形的冲刷坑,称为桥墩局部冲刷。由床面起算的冲刷坑最大深度,称为桥墩局部冲刷深度。     

阿什河哈尔滨城区段桥墩冲刷计算

桥梁墩台冲刷会大大影响桥梁基础的稳定,威胁桥梁自身安全。该文在简要分析国内外桥墩冲刷研究的基础上,对桥梁一般冲刷和局部冲刷的计算方法进行介绍。根据阿什河哈尔滨城区段河道水文、水流、泥沙、地质特征和桥梁参数,选择了包达尔可夫公式对影响河道行洪较大且等级较高的公路桥梁和铁路桥梁进行桥墩冲刷计算。最后,根据计算结果对不同桥梁提出扩孔和桥墩防护措施建议。     

滁河特大桥对河道防洪能力的影响

根据1995年国务院批复的南京市过江通道"五桥一隧"规划,建设中的南京长江第四大桥北接线需在六合境内的主要防洪通道——滁河,建设滁河特大桥。该文首先对滁河流域和滁河特大桥处的水文地理与地质特性进行了介绍;依据《长江流域综合利用规划简要报告》和地方水利规划,结合流域防洪标准、水文特性,采用平面二维水流数学模型法,对滁河特大桥建成后其对流域与河道防洪能力的影响进行了分析计算;通过大桥建设后桥身的雍水和建设前后河道水流场的计算分析与对比,得出滁河特大桥建成后对流域与滁河河道防洪能力影响较小,且滁河特大桥工程设计满足防洪要求的结论。最后,对大桥建设过程中应当对河道及河堤采取的相应防护工程措施提出了建议。     

基于城市防洪规划的河道防洪设计——以安徽省滁州市清流河为例

城市主干河道往往兼做城市防洪排涝的主通道,对城市防洪起重要作用。在相关城市规划、水利规划指导下进行工程设计,利用数学模型模拟验证防洪河道工程设计,可以得到设计方案下的水流流态,以及工程范围内上下游水位工况。基于模型,对设计方案进行优化,使其与规划相符,验证该河道工程作为城市防洪是满足规划要求的。     

长江下游扬中河段河床演变分析

扬中河段位于长江下游,该文根据历年地形资料,结合扬中河段的地质条件及河型、来水来沙情况,预估河床演变趋势,得出河床演变结论。     

2002年武汉地区汛期水情及洪水特征简析

20 0 2年汛期 ,地处长江中游、汉江与长江交汇处的武汉市受长江洪水影响 ,水位三起三落 ,堤防继1999年后又一次经受了历时半月之久的高洪水冲击考验。分析 2 0 0 2年武汉地区汛期水情发生、发展过程及洪水特征 ,对于认识长江洪水、分析 2 0 0 2年长江汛情十分必要     

大跨度桥梁模型修正方法研究

提出一种通用有限元程序和数学软件相结合的大跨度桥梁有限元模型修正方法.根据摄动理论,将原优化问题转化为求解一系列灵敏度不变的优化子问题,从而方便简单地实现大跨度桥梁的模型修正.数值模拟及采用静、动态实测数据对石板坡长江大桥复线桥进行模型修正的结果表明,该方法不但具有可行性,还能大大降低计算工作量,修正后的模型可以作为后续计算的基准模型.     

茜草长江大桥方案设计

茜草长江大桥是泸州市区内跨越长江的一座大桥,根据城市特点及地理条件,主桥采用三跨部分斜拉桥方案,主跨248 m,桥塔为外张式,塔柱采用将几个简单的矩形板件按照截面宽度进行等差数列叠加,桥型美观,与自然景观、人文景观密切结合.主要介绍主桥的方案设计.     

天兴洲长江大桥北汊水中墩基础综合施工技术

根据长江历年水文资料、地质情况,分析了天兴洲长江大桥北汊水中墩基础施工的工程特点和要解决的关键技术,介绍了施工组织的原则制定和实施过程、各墩位平台及围堰的方案比选,总结了该桥深水钢围堰的施工方法。     

成都市宜居水岸工程市级示范段生态化河堤行洪能力分析

成都市宜居水岸工程市级示范段主要涉及由中心城区南河、浣花溪、干河、西郊河四条河道组成的区域水网,汇流条件复杂。通过建立数学模型,模拟河岸生态化改造后的河道行洪情况。经分析表明,示范段生态化河堤行洪能力总体上可满足相应防洪标准,并对河堤生态化改造提出针对性意见。     

铜陵市轮渡码头对长江河势及行洪影响分析

本文概述了铜陵市拟建轮渡所码头结构型式及所在河段基本概况 ,分析了拟建码头对长江河势及行洪所产生的影响 ,计算了由此而引起的局部流速及局部壅水高度增加值范围 ,从而提出在长江岸边兴建码头对河势和防洪方面的可行性     

AFS系统关键技术研究

介绍AFS系统的产生背景、作用、国内外发展概况及趋势。根据车辆的速度、转向盘转角、车辆的前后倾角的关系,提出该系统的数学模型,在此基础上研究基于该数学模型的控制方法以及对于失效情况的处理方式。最后建立可行的AFS硬件系统,并进行实验室验证。