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水电能源科学2025年第05期:斜交桥桥墩形状阻水特性与壅水特性关系

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王勇;季日臣;王国汇;方晟浩;

单位:兰州交通大学土木工程学院;中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所;

摘要:为了解桥墩形状引起的壅水特性,建立三维水槽模型,使用水工模型试验数据对数值模型进行对比验证,探讨圆形、圆端形、矩形桥墩在不同斜交角度和阻水比时壅水及桥墩周边流场变化规律。结果表明,阻水比越大,桥前壅水曲线长度越大且墩后跌水现象越显著;壅水值随斜交角的增大先变大后减小,随阻水比的增加而增大;阻水比小于9%时圆形壅水值最大,在大于9%时矩形壅水值最大,圆端形壅水值最小;斜交角度小于30°时圆形壅水值最大,圆端形墩最小,大于30°时矩形壅水值最大,圆端形最小;随斜交角度增加,流速分布发生非对称性改变,大流速分布范围不断向下游侧河岸偏移;流向偏转角随斜交角度增加先增大后减小且与阻水比呈正相关,矩形墩对水流流态干扰最大。研究结果可在一定程度上为桥梁防洪设计提供参考。

关键词:斜交桥;;数值模拟;;桥墩形状;;壅水;;偏转角