急流条件下钢栈桥水流力数值模拟研究

在急流中搭建临时钢栈桥,水流力是影响栈桥安全性的关键因素,现有相关设计规范对钢栈桥水流力作用考虑不足。以下部结构为3排钢管桩的某临时钢栈桥工程为研究对象,通过计算流体动力学方法对桩周水流场进行数值模拟,分析作用于钢管桩上的瞬时水流力特征。研究结果表明,水流在绕过栈桥钢管桩后分离形成回流漩涡,水流作用于桩身的阻力和侧向力均存在脉动成分;前桩对中桩和后桩具有遮挡效应,使得前桩的平均阻力大于中桩和后桩,平均阻力模拟结果与《港口工程荷载规范》建议值较吻合;3个管桩的平均侧向力均接近于0,瞬时侧向力峰值与平均阻力处于同一量级,若单纯对钢管桩水流力按静力进行结构设计,可能偏于不利。