串联环翼式桥墩局部冲刷防护试验研究

发布时间：2017-07-08 05:00

  本文关键词：串联环翼式桥墩局部冲刷防护试验研究

  更多相关文章： 串联环翼式桥墩 桥墩局部冲刷 正交试验 组合优化 紊动强度

【摘要】：在前人对单个环翼式桥墩局部冲刷探究的基础上,本文结合前人研究成果,对串联布置的环翼式桥墩间的局部冲刷进行了探究。考虑到影响串联环翼式桥墩间局部冲刷的因素主要有串联环翼式桥墩之间的间距,下侧桥墩上防冲板的安装位置与安装数量,试验以最大冲坑深度与墩前近底垂向流速作为试验指标,制作桥墩防冲板模型,设计正交试验,借助极差分析和SPSS软件方差分析方法对试验测得数据整理分析,研究了三种影响因素对试验指标的显著性大小和各因素的主次关系,并详细地分析了单个环翼式桥墩与串联环翼式桥墩间的水流特性,以及串联环翼式桥墩间的墩前近底垂向紊动强度。通过物理模型试验分析,得出以下结论：(1)串联布置的两个环翼式桥墩中,上侧桥墩上防冲板的安装位置对下侧桥墩的局部冲刷基本没有影响。(2)影响串联环翼式桥墩中下侧桥墩局部冲刷的三个控制因素的主次关系及显著性为：下侧桥墩上防冲板的安装位置串联环翼式桥墩之间的间距下侧桥墩上防冲板的安装数量,其中下侧桥墩上防冲板安装数量对试验指标没有显著性影响。串联环翼式桥墩的最佳组合形式为下侧桥墩上防冲板安装位置为0.2h(h为水深),串联环翼式桥墩之间的间距为3r(r为环翼式桥墩半径),下侧桥墩上防冲板安装数量为2片。(3)对于串联环翼式桥墩间水流的三维分布,在不同桥墩间距下,下侧桥墩上防冲板的安装数量会使得水流三维分布的变化规律发生较大变化。(4)在串联环翼式桥墩中,下侧桥墩墩前近底垂向紊动强度会随着串联环翼式桥墩之间间距的增大而增大,随着下侧桥墩上防冲板安装数量的增多而减小。
【关键词】：串联环翼式桥墩 桥墩局部冲刷 正交试验 组合优化 紊动强度
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U443.8;TV147
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-11
• 1 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 桥墩冲刷12-14
• 1.2.1 桥墩12
• 1.2.2 桥墩冲刷12-14
• 1.3 国内外研究进展及现状14-15
• 1.3.1 桥墩局部冲刷研究现状14-15
• 1.3.2 桥墩局部冲刷研究方法15
• 1.4 本文研究目标、内容与技术路线15-18
• 1.4.1 研究目标15-16
• 1.4.2 研究内容与技术路线16-18
• 2 桥墩局部冲刷机理与模型相似原理18-24
• 2.1 桥墩局部冲刷机理18-22
• 2.1.1 桥墩局部水流结构18
• 2.1.2 桥墩局部冲刷深度计算公式18-22
• 2.2 桥墩局部冲刷防护措施22-23
• 2.2.1 桥墩局部冲刷防护的意义22
• 2.2.2 桥墩局部冲刷防护措施22-23
• 2.3 模型相似原理23-24
• 3 模型试验设计24-35
• 3.1 试验装置、设备与试验材料24-32
• 3.1.1 独立供水循环系统24-26
• 3.1.2 试验仪器26-28
• 3.1.3 试验模型材料28-30
• 3.1.4 流速测点布置30-32
• 3.2 试验方案32-35
• 3.2.1 试验参数32
• 3.2.2 桥墩Ⅰ防冲板安装位置对桥墩Ⅱ局部冲刷影响试验方案32-33
• 3.2.3 串联环翼式桥墩冲刷防护试验方案33-34
• 3.2.4 试验测量指标34-35
• 4 试验结果分析35-44
• 4.1 桥墩Ⅰ防冲板安装位置对桥墩Ⅱ局部冲刷影响试验结果分析35-36
• 4.1.1 不同流量水位下,防冲板安装位置对桥墩局部冲刷影响35-36
• 4.2 串联布置的环翼式桥墩局部冲刷研究36-43
• 4.2.1 试验因素、水平与试验指标37-38
• 4.2.2 试验指标及控制因素分析38
• 4.2.3 试验控制因素极差分析38-40
• 4.2.4 SPSS方差分析40-42
• 4.2.5 组合优化42-43
• 4.3 本章小结43-44
• 5 串联布置环翼式桥墩水流特性研究44-56
• 5.1 单个环翼式桥墩局部水流特性分析44-48
• 5.1.1 试验设计44-45
• 5.1.2 试验结果及其分析45-48
• 5.2 串联环翼式桥墩间水流特性分析48-54
• 5.2.1 桥墩间距不同时三维流速分布48-52
• 5.2.2 串联环翼式桥墩墩前近底紊动强度分析52-54
• 5.3 本章小结54-56
• 6 结论与展望56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62
• 作者简介62

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本文编号：533049