不同形状桥墩冲蚀磨损特征及机理对比研究

作     者：杨晓燕 叶凌志 侯海林 杨万理 YANG Xiao-yan;YE Ling-zhi;HOU Hai-lin;YANG Wan-li

作者机构：桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034 四川电力设计咨询有限责任公司四川成都610045 西南交通大学土木工程学院四川成都610031 

基　　金：国家自然科学基金项目(51678491) 四川省科技厅重点研发项目(2019YFG0001,2019YFG0460) 四川省科技计划项目(2021JDTD0012) 

出 版 物：《桥梁建设》 (Bridge Construction)

年 卷 期：2021年第51卷第3期

页      码：47-55页

摘      要：为研究在水流携砂作用下不同形状桥墩冲蚀磨损的特征及机理,采用FLUENT中的DPM模型,结合混凝土冲蚀磨损计算公式,对圆形、正方形、斜置正方形和菱形桥墩冲蚀磨损进行数值模拟。研究4种形状桥墩的冲蚀磨损分布及其周围流场分布,以分析其冲蚀磨损机理,在此基础上,对比分析其抗冲蚀磨损性能及冲蚀磨损破坏方式。结果表明:当水流流速为1 m/s、砂粒粒径为0.5 mm时,桥墩冲蚀磨损分布数值模拟结果与工程实际较为接近;不同形状桥墩周围流场特性差异使得不同形状桥墩冲蚀磨损分布有所不同,圆形桥墩迎水面两侧壁面冲蚀磨损最严重,正方形桥墩迎水面与两侧面相交的棱线处最严重,斜置正方形、菱形桥墩两侧棱线附近壁面最严重;4种形状桥墩抗冲蚀磨损性能的大小关系为斜置正方形>菱形>圆形>正方形,且冲蚀磨损破坏主要是由硬质砂粒的切削作用引起。

主 题 词：桥墩 冲蚀 砂粒 流场 冲蚀率 数值模拟 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

馆 藏 号：203103680...