淮河入海水道鐵路橋附近水流模擬及橋墩局部沖刷計(jì)算方法研究.pdf

1、本文針對(duì)淮河入海水道鐵路橋工程，建立了水深平均二維數(shù)學(xué)模型，選取了4種不同形狀尺寸的墩形和3種墩距，在近期設(shè)計(jì)行洪、近期強(qiáng)迫行洪和遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)行洪3種工況下，定量研究了橋墩形狀尺寸、橋墩間距對(duì)行洪水位的影響，并對(duì)橋墩的形狀尺寸和墩距進(jìn)行了優(yōu)選。依據(jù)橋墩附近流場(chǎng)數(shù)值模擬的結(jié)果，選用了3個(gè)國(guó)內(nèi)外有代表性的公式，計(jì)算了橋墩局部沖刷深度，分析了不同公式的計(jì)算偏差。論文研究的主要成果如下:
　　(1)本文建立的水深平均二維數(shù)學(xué)模型，在3種行洪工

2、況下，計(jì)算區(qū)域進(jìn)口邊界的平均水位率定的相對(duì)誤差分別為0.022％、0.034％和0.091％，具有較高的計(jì)算精度。
　　(2)橋墩形狀尺寸和墩距對(duì)橋墩附近水流有一定的影響。在壅水最高的遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)行洪工況下，4種不同形狀尺寸的墩形，在計(jì)算區(qū)域進(jìn)口邊界處的平均壅水高度依次為0.027m、0.024m、0.018m、0.017m，水位相對(duì)雍高值依次為0.1889％、0.1679％、0.1259％、0.1189％;3種墩距計(jì)算區(qū)域進(jìn)口邊界處

3、的平均壅水高度依次為0.017m、0.015m、0.013m，進(jìn)口邊界平均水位相對(duì)雍高值依次為0.1189％、0.105％、0.091％。依據(jù)計(jì)算區(qū)域進(jìn)口邊界平均水位相對(duì)雍高值不超過(guò)1‰的原則，選擇頭尾部為半圓形、長(zhǎng)770cm、寬350cm的橋墩為最終采用的形式，確定橋墩間距為66.4m。
　　(3)選用國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)范公式、朱炳祥的規(guī)范公式修正式和前蘇聯(lián)的包爾可達(dá)夫公式，計(jì)算了不同行洪工況下粘性土橋墩的沖刷深度。計(jì)算深泓和灘地橋墩局