桩柱基础扰流环冲刷防护实验研究

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1、硕士学位论文桩柱基础扰流环冲刷防护实验研究ScourProtectionaroundthePilewithControllingRing学号：21006212完成日期：至Q!墨生墨旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并

2、表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：榷捏趁趟麴划强荤堡丝缉型作者签名：翻盔日期：型至年—之月二L丑大连理工大学硕士学位论文摘要桩柱是港口工程和海洋工程中常见的构件，广泛用于高桩码头、海洋平台结构等建筑结构，桩柱基础在海流作用下基础周围局部流场发生了改变，桩柱底床产生局部冲刷，基础的冲刷减小了桩柱的入土深度，降低了桩柱的承载力，影响了结构的稳定性，危害极大，工程中必须正视这个问题并采取相应的防护措施。由于传统冲刷防护措施的局限性，近年来出现了若干新型防冲刷措施，通过改变引起局部冲刷的流场因素，来减弱或抑制局部冲刷。马蹄涡是引起桩

3、柱基础局部冲刷重要的流场因素，研究马蹄涡及削弱它的方法具有重要工程意义。本文结合目前出现的通过改变引起桩柱局部冲刷流场的方法来抑制桩柱基础的局部冲刷，提出利用扰流环吸引、捕捉马蹄涡，削弱马蹄涡引起的流场扰动来防护局部冲刷。实验分短历时冲刷初始阶段和长历时达到平衡冲刷两部分进行，以水流流速、扰流环截面形状、扰流环安放在桩柱底部距离沙面的位置作为主要研究参数：在冲刷平衡状态条件下重点研究了冲刷初始阶段条件下实验效果较好的扰流环参数的冲刷防护效果。实验结果给出了各工况的冲刷坑形态、最大深度及冲深监测点冲深历时曲线，分析了扰流环在不同截面形状、不同安装位置、不同冲

4、刷时间、不同流速下的防护效果。实测数据的结果表明：在均匀来流作用下，扰流环能不同程度地抑制马蹄涡，减小立柱基础的局部冲刷，效果最佳时泥沙冲刷量能减小40％以上。这种新的冲刷防护措施结构简单、易于安装、能适应各个方向来流，为桩柱基础的局部冲刷防护提供有用的参考依据。关键词：桩柱基础；局部冲刷；马蹄涡；扰流环；冲刷防护桩柱基础扰流环冲刷防护实验研究ScourProtectionaroundthePilewithControllingRingAbstractPierwhichiswidelyusedinthestructuresuchashigh-pilewha

5、rfandoffshoreplatformsisacolnnlonstructureinharborengineeringandoceanengineering．Whenapierstandsintheflow，thepresenceofitwillchangetheflowfieldaroundit．Thechangeswillbreaktheoriginalbalancestateofthesediment,leadingtolocalScour．ThelocalScouraroundthepilefoundationwillinfluencetheb

6、earingcapacityandstabilityofthestructurewithandecreaseintheembeddeddepth．ThelocalSCOUrdoesgreatharmtothestructureandshouldbetakemt0considerationinengineering．Duetothelimitationofthetraditionalprotectivemeasuresforlocalscorn"，inrecentyearsseveralnewprotectivenleasureshavebeenpropos

7、edthroughchangingtheflowfieldfactorswhichcauselocalScour．HorseshoevortexplaysanimportantroleintheproblemoflocalScouraroundthefoundationofapier．Stlldyingmethodsthatweakenthehorseshoevortexhasimportantengineeringsignificance．Basedonthecurrentscourprotectionmethods，anewmethodispresen

8、tedthatacontrollingringisattached