多桥墩防冲结构分析及优化研究

发布时间：2017-07-18 07:27

  本文关键词：多桥墩防冲结构分析及优化研究

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【摘要】：本文通过物理模型试验对安装有环翼式防护板的多个桥墩的冲刷进行研究,以前人的研究成果为基础,对多桥墩局部冲刷坑的深度、宽度和墩后泥沙堆积情况的进行观测,分析桥墩之间的互相影响程度。对多个防冲指标进行主成分分析,对正交试验的结果进行直观分析和方差分析,对多桥墩情况下影响防冲效果的多个控制因素的显著性进行分析,试验结论主要包括：(1)防冲板半径相同,安装位置越低,冲刷坑深度越小,其变化范围在2.2%-5.3%,说明降低安装位置可以提升防冲效果。(2)防冲板半径相同,桥墩间距变大,冲刷坑深度会变大,其增长率变小,最小增长率仅为3.6%,随着间距增大对冲刷影响逐渐减弱。(3)运用多元统计的方法对各原指标进行主成分分析,得到的综合模型把最大冲坑深度作为评判防冲效果的第一要素。(4)以最大冲坑深度作为试验指标,通过直观分析和方差分析得出的结论较为一致,三个控制因素对防冲效果的主次关系为：防冲板的外半径、桥墩间距、安装位置,而且外半径的影响程度远大于其它两个。
【关键词】：多桥墩局部冲刷 安装位置 主成分分析法 控制因素分析
【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】：U443.22
【目录】：

• 摘要3-4
• abstract4-9
• 1 引言9-15
• 1.1 选题背景和意义9-10
• 1.2 桥墩局部冲刷研究现状10-11
• 1.3 桥墩局部冲刷的研究方法11-12
• 1.4 研究路线12-13
• 1.5 研究内容13-15
• 2 桥墩冲刷15-25
• 2.1 河床的自然演变冲刷15
• 2.2 桥下断面的一般冲刷15-16
• 2.3 桥墩的局部冲刷16-20
• 2.3.1 桥墩附近水流结构17
• 2.3.2 桥墩局部冲刷计算17-20
• 2.4 桥墩的局部冲刷防护措施20-25
• 2.4.1 桥墩局部防冲原理20-21
• 2.4.2 桥墩局部防冲措施21-25
• 3 模型和试验设计25-35
• 3.1 模型试验装置和材料26-32
• 3.1.1 试验设施布置26-27
• 3.1.2 测量仪器27-29
• 3.1.3 实验材料29-30
• 3.1.4 床沙的基本特性30-32
• 3.2 试验设计32-35
• 3.2.1 试验方案与组次32-33
• 3.2.2 试验变量33-34
• 3.2.3 量测指标34-35
• 4 局部冲刷坑相关分析35-43
• 4.1 冲刷深度和宽度分析35-38
• 4.1.1 流量Q=0.022m~3/s的冲刷情况35-36
• 4.1.2 流量Q=0.028m~3/s的冲刷情况36-37
• 4.1.3 流量Q=0.033m~3/s的冲刷情况37-38
• 4.2 各试验变量对冲刷的影响38-41
• 4.2.1 防冲板安装位置对冲刷的影响38-40
• 4.2.2 桥墩间距对冲刷的影响40-41
• 4.3 墩后泥沙堆积的情况41
• 4.4 本章小结41-43
• 5 试验防冲指标和控制因素分析43-53
• 5.1 防冲指标分析43-47
• 5.1.1 主成分分析概述43-44
• 5.1.2 分析过程及结果44-47
• 5.2 防冲板控制因素显著性分析47-51
• 5.2.1 试验因素和试验方案的确定47-49
• 5.2.2 直观分析49-50
• 5.2.3 方差分析50-51
• 5.3 本章小结51-53
• 6 结论53-54
• 7 展望54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-59
• 作者简介59

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本文编号：556621