沖刷后結(jié)合洪水期水流力對連續(xù)梁橋進(jìn)行靜力與地震響應(yīng)分析.pdf

1、洪水災(zāi)害是全人類面臨的重大自然災(zāi)害之一，洪水會使河流水位大幅度升高，部分河段會存在大水位差以及水流速度大于3m/s等新的水流形態(tài)，跨江/跨河橋梁大規(guī)模建設(shè)使得橋梁下部樁柱周圍的水流環(huán)境顯得更加復(fù)雜，流速發(fā)生變化，樁柱直徑的增大也會造成更強(qiáng)的阻水作用。樁群的設(shè)計(jì)由于樁間的遮流影響，使得樁周的水流形態(tài)與單樁柱情況有所不同，樁柱周圍水位會突然涌高，相應(yīng)樁柱周圍水位變化也會很復(fù)雜，致使水流動能轉(zhuǎn)換成作用于橋梁下部樁柱的橫向力，這就對跨河/跨江橋

2、梁下部樁柱結(jié)構(gòu)橫向受力提出了更大的挑戰(zhàn)。
　　目前橋梁下部樁柱受水流力作用研究主要是圍繞亞臨界區(qū)雷諾數(shù)下二維水流場的數(shù)值模擬分析，而對于超臨界區(qū)高雷諾數(shù)水流條件下橋梁下部樁柱受水流力研究相對較少。本文以臥龍寺渭河大橋加固工程為依托，選取橋梁下部受沖刷最為嚴(yán)重的一聯(lián)，基于流體動力學(xué)（CFD）原理，運(yùn)用流場分析軟件 Fluent對洪水期水流形態(tài)下橋梁下部樁柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維流場數(shù)值模擬分析，得到了超臨界區(qū)雷諾數(shù)水流形態(tài)情況下單樁以及不同

3、L（樁凈距）/D（樁直徑）時串聯(lián)雙樁和串聯(lián)三樁的樁周水流特征，分析得出超臨界區(qū)雷諾數(shù)下樁柱水流阻力系數(shù)及各樁之間的遮流影響關(guān)系。結(jié)果顯示超臨界區(qū)高雷諾數(shù)下樁柱周圍水流特征與以往學(xué)者研究較多的亞臨界區(qū)情況不同，水流阻力系數(shù)較小，遮流關(guān)系復(fù)雜，沒有很強(qiáng)的規(guī)律性；基于有限元理論，結(jié)合分析得到的水流力對橋梁下部樁柱的作用，運(yùn)用有限元分析軟件Midas Civil對沖刷前后結(jié)構(gòu)進(jìn)行了空間靜力及地震響應(yīng)分析，結(jié)果表明相對于非洪水期水流力作用，洪水期