河口地区潮流作用下桥墩局部冲刷深度分析

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1、ReserchontheDepthofLocalScouratBridgePiersundertheActionsofTidalCurrentatEStnariesJ，、一一1■1■‘ADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangMinghuiSupervisor：Prof．NiZhihuiChongqingJiaotongUniversity,Chongqing，China重庆交通大学学位论文原创性声明I掣嬲剃IIIIII本人郑重声明：所里交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工

2、作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：1＼洲公日期：2。f影年∥月9日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授

3、权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。蓄箱熬母釜誓翥群：够本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNⅪ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。．裂孺签孛乌坤兮目期：2叫悔b月11目桫r宕锈轹年签叶oy●，刻。导期指日摘要桥梁在我国交通运输中扮演着极其重要的角色，桥梁的安全运行是我国经济发展的基本保障。据统计，水毁是导致桥梁破坏的一个重要原因，而桥墩的局部冲

4、刷又是导致桥梁水毁的主要因素之一，所以能够准确地预知桥墩局部冲刷的深度，合理布置桥墩埋深，是桥梁安全运行的根本保障。先前，此方面专家学者己对建在河流上桥梁的桥墩局部冲刷深度做了大量和深入的科学研究，并且创建了多个可供桥梁设计参考的桥墩局部冲刷深度的计算公式。然而，随着我国桥梁建造技术的不断创新与发展，以及沿海地区尤其河口海湾地区经济的飞速发展，大型、特大型跨海大桥正如雨后春笋般涌现在我国沿海地区。这些桥梁中多数桥墩处于水流条件极为复杂的潮流中，并且应运而生了花样翻新、种类繁多的各式桥墩结构，原有预测公式已难以适用当前形势。为了保障建在海区中的桥梁安全，桥梁

5、领域中急需对处在河口海域中受到潮流作用的桥墩局部冲刷深度进行全面且深入的探究。如今，不论桥梁设计还是科学研究，关于桥墩局部冲刷深度的计算绝大多数是依据桥墩的特征条件、桥墩附近的流场条件和泥沙条件，按规范公式计算得到相应结果。然而，因为桥墩附近水流环境十分复杂，桥墩局部冲刷机理和相关理论仍旧未被充分认知。论文意在归纳先前国内外专家学者研究成果的基础上，对影响桥墩局部冲刷深度的各因素进行总结，采用无量纲法及多元线性回归分析，结合大量实测数据，从而推导出相应条件下的桥墩局部冲刷深度的计算公式。根据77省道延伸段所在的瓯江河口地区潮流动力的变化特点，采用有限元数学

6、模型软件对该处海域进行模拟。论文着重对77省道延伸线洞头峡大桥、深门大桥和浅门大桥三座桥梁桥位处的水流条件进行了数模计算，为了提高数学模型对工程所在海区水动力特征数学模拟的精确度，论文在数学模型计算时采用了大小嵌套的计算方法。并将验证后的桥墩局部冲刷公式分别与当今常用的几个局部冲刷公式共同用于工程计算，并进行相关的比较分析。通过与设计研究中常用的几个桥墩局部冲刷常用公式比较发现，本文提出的桥墩局部冲刷公式结构简单，计算结果精度较高，可为相关区域中桥梁工程的桥墩局部冲刷深度的佶算提供参考依据。关键词：潮流；局部冲刷；数学模拟；量纲分析；多元回归ABSTRAC

7、TBridgesplayaextremelyimportantroleinChina'stransportation，thesafeoperationofbridgeisthebasicguaranteeforChina'seconomicdevelopment．Accordingtostatistics，flooddamageisoneoftheimportantcausesofbridgefailure．However,localscourisoneofthemainfactorscausingtheflooddamageofbfidge，SOtoac

8、curatelypredictthedepthoflocalsco