橋區(qū)流場數(shù)值模擬及建橋?qū)νê降挠绊懷芯?pdf

1、隨著國民經(jīng)濟和交通運輸業(yè)的快速發(fā)展,我國修建了大量跨江、跨海橋梁。建在航道中的橋墩,干擾了天然的水流運動,會對航道的水動力特性、泥沙運動特性等產(chǎn)生一定的影響,進而影響到建橋河段的河床演變和航道穩(wěn)定。同時,建橋后橋墩周圍將產(chǎn)生復(fù)雜的三維水流,致使橋墩附近存在不安全的通航影響區(qū)域。因此,開展建橋?qū)騾^(qū)水流和通航條件的影響研究,對于指導(dǎo)橋梁設(shè)計、保障橋區(qū)通航安全具有重要的意義。本文通過橋區(qū)水流數(shù)值模擬分析長江河口地區(qū)建橋?qū)νê降挠绊?并進行了

2、通航影響寬度的研究。首先使用軟件TELEMAC-2D建立二維有限元水動力數(shù)學(xué)模型,并用實測的潮位和流速資料對模型進行了驗證。隨后,以蘇通大橋為對象,建立橋墩模型進行橋區(qū)河段水域的數(shù)值模擬,總結(jié)出橋梁工程水動力條件變化的一般規(guī)律,從流速和流向兩方面分析了建橋?qū)νê降挠绊?得出了如下結(jié)論:(1)橋墩對水流的影響具有雙向性,漲潮時,橋位下游水位壅高,上游水位降低;落潮時變化規(guī)律相反,且壅高和減小值沿橋址向上、下游遞減。(2)因橋墩對斷面單寬流

3、量分配的影響,主橋墩之間的流速都有一定的增加,流速也是沿著橋址向上、下游逐漸遞減。(3)建橋后的流向與橋軸線的法線夾角變得很大,對安全通航不利。在通航影響寬度的研究中,為了簡化問題,以理想的河道模型和橋墩模型為對象進行研究,總結(jié)出通航影響寬度與水流偏角的關(guān)系,再以建模計算出的蘇通大橋的水文條件為算例,計算出蘇通大橋的通航影響寬度,并與前人的研究結(jié)果進行了比較,結(jié)論比較合理。水動力條件的變化規(guī)律及通航影響寬度的計算公式,可以為實際工程提供