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桥墩周围通航宽度影响研究

许保华  
【摘要】:近年来,我国在大江大河上建造的桥梁越来越多,这些桥梁的存在必然对水运通航条件产生一定的影响。目前在定床条件下圆柱桥墩对通航条件影响的研究工作已有了许多成果,而在动床条件下对不同基础结构型式(矩形沉井基础、圆形沉井基础及桩基础)桥墩,不同来流方向(水流方向与桥墩轴线的法线方向存在不同交角)情况下的研究工作开展很少,因此需要进一步深入研究不同桥墩结构型式对通航条件的影响。 本文通过实验室内水槽动床模型试验,对桥墩周围水流流场进行了测试,比较详细地分析和研究了不同桥墩结构型式、不同水流方向条件下的桥墩周围的通航影响宽度,提出如下研究结论: 在相同的水流、河床泥沙组成条件下,桩基础桥墩由于各桩柱之间透水,与不透水的沉井基础桥墩相比,对桥墩周围水流流场的影响相对较小。在不透水的桥墩基础中,圆形截面的沉井基础桥墩由于其截面绕流性能较好,对桥墩周围水流流场的影响要明显小于矩形截面的沉井基础桥墩。 另外,通过对桥墩两侧水位变化和流速变化率横向分布的分析,提出了水流流向与桥墩轴线的法线方向存在一定交角时桥墩周围通航影响宽度的经验公式,在本文试验条件下,矩形沉井基础桥墩周围单侧通航影响宽度约为2.8~3.2倍的桥墩宽度,桩基础桥墩周围单侧通航影响宽度约为1.2~1.6倍的桥墩宽度。


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