洪水对桥墩的瞬间冲击效应

• 作者: 吴安杰 杨万理 赵雷
• 来源期刊: 公路交通科技
• 学科: 交通运输
• 关键词: 桥梁工程 冲击效应 数值模拟 洪水 桥墩 流固耦合作用
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 桥隧工程
• 页码范围: 67-73
• 页数: 7页
• 分类号: U443.22|TU312+.3
• 字数: 4886字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-0268.2018.06.010

摘要

为研究洪水对桥墩的瞬间冲击效应大小与规律,采用数值仿真软件ANSYS-CFX(在ANSYS Workbench平台上,采用瞬态结构模块ANSYS和流体分析模块CFX,并将2个模块进行关联)对洪水冲击不同截面形式桥墩过程进行了流固耦合瞬态模拟,首先明确了冲击放大系数和冲击效应系数的概念,并定义了冲击效应系数的表达式,然后分析了瞬间冲击效应以及流固耦合效应与洪水行近流速、水量高度之间的关系,揭示了瞬间冲击响应较大的原因,最后将冲击之后的绕流压力与规范计算值进行了对比.分析表明:(1)冲击放大系数随着水量高度的增加而增大,增加的速率随着水量高度的增大而减小,通过比较,圆形墩的冲击放大系数最大,方形墩次之,矩形墩最小;(2)瞬间冲击效应随着洪水行近流速和水量高度的增大而增大,在水量高度较高大时(＞0.75H),瞬间冲击效应不容忽视,在相等的水量高度下,冲击效应随流速增大呈非线性增加的趋势,相比之下,圆形截面墩冲击效应最显著,冲击放大系数为1.67～2.62.综合考虑瞬间冲击效应和流固耦合效应,建议铁路桥梁规范对水流力取值适当乘以一个放大系数.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵雷	西南交通大学土木工程学院	104	1127	17.0	27.0
2	杨万理	西南交通大学土木工程学院	25	99	6.0	9.0
3	吴安杰	贵州理工学院土木工程学院	5	1	1.0	1.0