串聯(lián)環(huán)翼式橋墩局部沖刷防護試驗研究.pdf

1、分類號TU997學校代碼10129UDC626.8學號2013206023串聯(lián)串聯(lián)環(huán)翼式橋環(huán)翼式橋墩局部墩局部沖刷沖刷防護試驗防護試驗研究研究ExperimentalResearchontheRingWingPiersinSeriesagainstLocalScour申請人：柏濤學科門類：工學學科專業(yè)：水利水電工程研究方向：灌區(qū)水工建筑物指導教師：牟獻友教授張志澍副教授論文提交日期：二〇一六年六月摘要在前人對單個環(huán)翼式橋墩局部沖刷探究的

2、基礎上，本文結合前人研究成果，對串聯(lián)布置的環(huán)翼式橋墩的局部沖刷進行了探究。考慮到影響串聯(lián)環(huán)翼式橋墩間局部沖刷的因素主要有串聯(lián)環(huán)翼式橋墩之間的間距，下側橋墩上防沖板的安裝位置與安裝數(shù)量，試驗以最大沖坑深度與墩前近底垂向流速作為試驗指標，制作橋墩防沖板模型，設計正交試驗，借助極差分析和SPSS軟件方差分析方法對試驗測得數(shù)據整理分析，研究了三種影響因素對試驗指標的顯著性大小和各因素的主次關系，并詳細地分析了單個環(huán)翼式橋墩與串聯(lián)環(huán)翼式橋墩間的水

3、流特性，以及串聯(lián)環(huán)翼式橋墩間的墩前近底垂向紊動強度。通過物理模型試驗分析，得出以下結論：（1）串聯(lián)布置的兩個環(huán)翼式橋墩中，上側橋墩上防沖板的安裝位置對下側橋墩的局部沖刷基本沒有影響。（2）影響串聯(lián)環(huán)翼式橋墩中下側橋墩局部沖刷的三個控制因素的主次關系及顯著性為：下側橋墩上防沖板的安裝位置串聯(lián)環(huán)翼式橋墩之間的間距下側橋墩上防沖板的安裝數(shù)量，其中下側橋墩上防沖板安裝數(shù)量對試驗指標沒有顯著性影響。串聯(lián)環(huán)翼式橋墩的最佳組合形式為下側橋墩上防沖板安

4、裝位置為0.2h(h為水深)，串聯(lián)環(huán)翼式橋墩之間的間距為3r（r為環(huán)翼式橋墩半徑），下側橋墩上防沖板安裝數(shù)量為2片。（3）對于串聯(lián)環(huán)翼式橋墩間水流的三維分布，在不同橋墩間距下，下側橋墩上防沖板的安裝數(shù)量會使得水流三維分布的變化規(guī)律發(fā)生較大變化。（4）在串聯(lián)環(huán)翼式橋墩中，下側橋墩墩前近底垂向紊動強度會隨著串聯(lián)環(huán)翼式橋墩之間間距的增大而增大，隨著下側橋墩上防沖板安裝數(shù)量的增多而減小。關鍵詞：串聯(lián)環(huán)翼式橋墩；橋墩局部沖刷；正交試驗；組合優(yōu)化；