橋墩上環(huán)翼式防沖板定型試驗(yàn)研究.pdf

1、橋墩沖刷是橋梁水毀的主要原因之一。橋墩沖刷不但受許多因素影響，而且橋墩周?chē)鹘Y(jié)構(gòu)也很復(fù)雜。下降水流、橋墩兩側(cè)的馬蹄形漩渦、橋墩尾部的尾流漩渦、橋墩兩側(cè)和橋墩墩后由床面附近釋放的小漩渦，這幾種漩渦體系組成了橋墩周?chē)鷱?fù)雜的水流結(jié)構(gòu)。雖然國(guó)內(nèi)外很多專(zhuān)家對(duì)橋墩沖刷進(jìn)行了大量試驗(yàn)和分析，但是對(duì)于橋墩沖刷的防護(hù)仍處于探索階段，傳統(tǒng)的橋墩防護(hù)方法都是被動(dòng)的抵抗橋墩的沖刷，本文研究的是一種可以安裝在橋墩上的新型防沖結(jié)構(gòu)，其名字為“環(huán)翼式防沖板”，環(huán)翼

2、式防沖板是主動(dòng)降低下降水流對(duì)橋墩的沖刷，從而達(dá)到防護(hù)目的。
　　本試驗(yàn)是在三種流量、不同防沖板類(lèi)型組合的工況下，量測(cè)最大沖坑深度及各測(cè)點(diǎn)三維瞬時(shí)流速。通過(guò)分析最大沖坑深度、橋墩周?chē)S時(shí)均流速及三維相對(duì)紊動(dòng)強(qiáng)度，得出最佳防沖板類(lèi)型及環(huán)翼式防沖板最大沖坑深度計(jì)算公式。主要研究成果包括:
　　(1)對(duì)于2-2斷面，隨著水深不斷變化，半幅比整幅防沖板的時(shí)均縱向流速變化范圍大;設(shè)置防沖板之后，時(shí)均橫向流速在2測(cè)線0.3倍水深處有極值

3、。設(shè)置防沖板明顯減小了靠近河床底部的垂向流速。設(shè)置防沖板之后整體橫向相對(duì)紊動(dòng)強(qiáng)度大于無(wú)防沖板工況。
　　(2)對(duì)于5-5斷面，設(shè)置防沖板前后縱向流速分布形狀相似。整幅防沖板和半幅防沖板的縱向相對(duì)紊動(dòng)強(qiáng)度減小程度相差不大。整幅防沖板所在位置以下測(cè)點(diǎn)的垂向相對(duì)紊動(dòng)強(qiáng)度大于半幅防沖板。
　　(3)整幅防沖板與半幅防沖板對(duì)各斷面2測(cè)線的三維時(shí)均流速影響效果幾乎相同。
　　(4)環(huán)翼式防沖板為半幅時(shí)的防沖刷效果比整幅好，環(huán)翼式防