鋼筋石籠的空隙率及其形狀對(duì)其穩(wěn)定特性的影響.pdf

1、鋼筋石籠是截流、堵口和護(hù)岸工程中常使用的一種人工材料，探索鋼筋石籠的穩(wěn)定性機(jī)理對(duì)指導(dǎo)其合理應(yīng)用具有重要的意義。本文主要考慮空隙率對(duì)鋼筋石籠穩(wěn)定性的影響，針對(duì)不同形狀及不同空隙率的鋼筋石籠進(jìn)行了起動(dòng)試驗(yàn)，對(duì)塊體抗沖流速經(jīng)典公式進(jìn)行了補(bǔ)充和完善。[53]最終得到了考慮鋼筋石籠的體積、形狀、空隙率的鋼筋石籠起動(dòng)流速計(jì)算公式，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證該公式具有較好的計(jì)算精度，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。通過建立數(shù)值模型計(jì)算，研究了鋼筋石籠的形狀和空隙率對(duì)其周圍的流速

2、分布、壓力場(chǎng)和紊動(dòng)能的影響，并對(duì)鋼筋石籠的穩(wěn)定性機(jī)理進(jìn)行了分析，探討空隙率對(duì)拖曳力系數(shù)CD的影響，得出了不同空隙率的鋼筋石籠的起動(dòng)流速與其質(zhì)量的關(guān)系曲線，對(duì)工程實(shí)際有一定指導(dǎo)意義?？傮w得出以下結(jié)論：
　　1）不同形狀和大小的鋼筋石籠的綜合穩(wěn)定系數(shù)隨其空隙率的增大而增大的規(guī)律相似；形狀相同的鋼筋石籠，體積較大的，綜合穩(wěn)定系數(shù)也較大。
　　2）鋼筋石籠的起動(dòng)流速與其空隙率系數(shù)N成正比，N與鋼筋石籠的空隙率n及形狀有關(guān)，如：

3、>　　N=2n（鋼筋石籠為正六面體）
　　nN=1.7（鋼筋石籠為正四面體）
　　nN=2.1（鋼筋石籠為圓臺(tái)型）
　　3）數(shù)值計(jì)算表明，動(dòng)水中鋼筋石籠一般空隙率越大，鋼筋石籠紊動(dòng)能越??；而其迎水面所受動(dòng)水壓強(qiáng)減小，穩(wěn)定性增加。
　　4）鋼筋石籠的形狀，對(duì)速度場(chǎng)云圖、紊動(dòng)能以及迎水面中心點(diǎn)處動(dòng)水壓強(qiáng)也有影響。正四面體相對(duì)于其他形狀的石籠，對(duì)后部流態(tài)影響更大，流態(tài)更加復(fù)雜，且因正四面體為銳緣角，紊動(dòng)能最大；迎水面中