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为研究桩承台桥墩基础局部冲刷机理及其局部冲刷影响特性,本文采用CFD软件建立三维水沙动力模型研究了矩形与梯形承台桩承台桥墩基础在不同承台高程下的局部冲刷特性。同时,采用HEC-18公式对矩形承台桩承台桥墩基础局部冲刷深度进行计算。研究结果表明:不同承台高程下将影响桩承台桥墩基础最大局部冲刷深度,且不同承台形状对周边水流产生不同的影响,说明承台在桩承台桥墩基础局部冲刷中具有举足轻重的作用,而HEC-18公式计算结果同样说明随着承台高程向泥面靠近,承台部分对局部冲刷深度贡献增大,且梯形承台桩承台桥墩基础增加及影响更为显著。 相似文献
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阶梯形丁坝局部冲刷特性研究对河道整治工程方案设计具有重要意义。应用平面二维水流泥沙数学模型,研究来流条件及丁坝尺度对阶梯形丁坝局部冲刷的影响。结果表明:在清水恒定流作用下,冲刷达到平衡所需历时主要受来流条件影响,而受丁坝几何尺度的影响相对较小;随着弗劳德数Fr的增大,冲刷坑面积A、最大冲深hs总体均呈线性增加,Fr≤0.565时平均冲深 随Fr增长较慢,Fr>0.565时 随Fr增长相对较快;一级丁坝高度、二级丁坝长度对局部冲坑形态及冲深发展的影响具有一定的等效性;hs与 均随一级丁坝相对高度ψ的增加而增大,当ψ>0.7时其增幅趋于平缓。 相似文献
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文章基于迎风有限元方法,对流动方程和泥沙输运方程进行求解,建立起振动管道与泥沙冲刷的耦合运动模型。模型中通过SST k-ω湍流模型对湍流效应进行模拟;管道振动和海床变形引起的不确定边界通过ALE方法进行实时追踪;模型考虑了悬移质输沙率以及推移质输沙率对底床变形的影响作用。数值模型首先与其他已发表的数据进行了比较,表明文章所建立的振动管道局部冲刷程序能够对冲刷深度进行较为准确地预测。文章利用所建数值模型进一步对海底振动管道局部冲刷问题开展了数值研究。相关数值分析结果表明:相对于固定管道的情况,管道振动对局部冲刷有较大的影响作用,管道的振动使管道局部最大冲刷深度增大,管道后方冲刷范围变宽,最大冲刷深度位置后移。 相似文献
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基于波、流作用下基础局部冲刷机理,选取冲刷最相关参数,构建了以实测冲刷数据为基础的局部冲刷深度幂乘公式统一形式。以广东某海域实际海上风电工程为例,采用文章所提出方法对单桩、高桩承台基础及导管架基础3种型式共71个机位的桩基础冲刷数据进行了分析,通过多元线性回归确定了冲刷公式系数。对比分析了考虑波浪的韩海骞公式、铁路与公路规范推荐公式和文中冲刷公式的计算误差,结果表明提出公式平均相对误差和方差均比常用冲刷公式小。所形成方法可供周边海域其他海上风电工程或其他海洋工程防冲刷工程设计参考。 相似文献
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采用Flow 3D软件研究恒定流条件下6种不同类型子母管线的冲刷防护问题。通过变化子母管线的结构,得出不同类型子母管线局部冲刷的演变规律,可为子母管线的自防护问题提供一定的参考。数值模拟结果表明:Ⅲ型子母管线的冲刷坑深度最小,Ⅴ型子母管线的冲刷坑深度最大,Ⅰ型子母管线、Ⅵ型子母管线、Ⅳ型子母管线、Ⅱ型子母管线(普通子母管线倒置)的冲刷坑深度依次减少;冲刷坑宽度与冲刷坑深度的变化趋势稍有不同,Ⅰ型子母管线的冲刷坑宽度和影响范围要稍大于Ⅴ型子母管线;Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅵ型子母管线都可减缓冲刷的发生,达到防护的目的,但Ⅲ型子母管线的防护效果最好,而Ⅴ型子母管线会增强局部冲刷。 相似文献
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海洋环境作用下海上风电基础周围海床会产生显著冲刷,冲刷深度过大会严重影响风电结构体系的安全。复合筒型基础是一种新型的浅基础,其对冲刷的敏感性更大。以新型的海上风电复合筒型基础为研究对象,开展了波流作用下基础周围地基冲刷特征的物理模型试验,探究了基础周围海床的冲刷变化规律及最大冲刷深度,基于波流-复合筒型基础-地基相互作用的数值模型分析了海床表面剪切力的分布特征,考察了最大冲刷深度与最大床面剪切力的关联性。研究结果表明:波流作用下复合筒型基础最大冲刷位置位于基础后方、毗邻基础的位置,最大冲刷深度随波高、周期、流速的减小而减小,基础周围海床最大冲刷深度与其最大床面剪切应力的分布有一定的相关关系。 相似文献
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边界元法作为一种高效的数值方法,凭借其自身的优势,已经在土木工程和海洋工程等许多领域得到了广泛的应用.在对海上结构物的设计过程中,可以采用边界元法对同一结构物的不同设计方案进行数值模拟,对所得的计算结果进行比较、分析,根据工程的实际要求最终选择一个合理的结构型式.在波浪高度的模拟中,由于积分方程的准奇异性,直接计算往往产生很大的计算误差.本文应用单元细分方法解决了准奇异积分的问题,对物体周围的波高计算,可以得到高精度的计算结果.应用该方法本文计算了固定在水中的均匀直立圆柱周围的波高分布,与解析解吻合得很好,验证了计算程序的正确性.接着计算了不同截面型式圆柱周围的波高分布,比较了相同特征尺度、不同型式的柱状结构物对附近波高分布的影响. 相似文献
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丹溪口滩险治理是渠江航道整治的关键性工程。草街电站成库后水位上升及洪水冲刷导致江心洲左支汊发展和岸坡崩塌,严重危及右岸航槽稳定以及左岸居民财产安全。拟采取护岸、封汊、挑流和固滩的措施加以整治,提出了4个整治布置方案。采用二维水流数模和极限冲深公式对各个整治布置方案开展了多级流量计算,通过流速、流向和冲刷深度等指标进行综合比较,优选推荐整治方案:顺直斜坡式护岸阻止丹溪口左岸持续崩塌,锁坝防止左汊进一步变深变宽,江心洲头设置鱼嘴形护坝减小冲刷。研究成果可为渠江丹溪口航道整治工程设计提供科学依据。 相似文献
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以渤海某油田新建中心平台25 MW燃气透平发电机组排放的高温烟气为研究对象,参考英国标准CAP437的环境判定参数,运用KFX软件对直升机起降影响进行CFD数值模拟。根据模拟结果分析直升机甲板周围温升、湍流的分布情况对直升机起降的影响,得到直升机甲板年不可用概率值。依据计算结果验证工程方案的可行性。 相似文献
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对局部冲刷机理进行了简要介绍,通过对比中国规范和美国HEC-j18中桥梁基础的局部冲刷计算方法,分析了中美规范中桥梁局部冲刷计算公式的差异。目前桥梁广泛采用复杂桩基型式,中国规范对复杂桩基的冲刷进行了详细的分析,但对于复杂桩基的局部冲刷研究目前尚未深入。根据美国规范将复杂的基础型式单独分类研究的方式,进一步对美国规范和中国规范做了对比和总结,最终给出合理建议。 相似文献
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结合现场筒形基础安装全过程,有针对性地记录安装失败的关键环节,利用筒形基础设计及理论知识对贯入力、负压贯入过程和土塞效应影响进行全面地剖析,带有建设性意见地提出了导致筒形基础安装失败的原因,对日后该形式海工结构物海上安装具有一定的工程借鉴意义。 相似文献