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题名波流共同作用下跨海大桥倾斜桥墩水动力特性
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作者
李芬
朱超群
周厚正
朱昕悦
孙亮
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机构
武汉理工大学船海与能源动力工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第8期3415-3424,共10页
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基金
国家自然科学基金(52178353)。
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文摘
跨海大桥桥墩时刻受到水流和波浪的冲刷作用,桥墩周围水流环境复杂,基础易出现局部冲刷,可能危及桥梁安全。基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和开源软件OpenFOAM开展圆端形桥墩绕流流场的三维数值模拟,研究不同倾斜角度和长宽比(L/D)条件下的桥墩周围流场发展过程,涡流发展情况以及荷载变化规律。结果表明:波流作用下,桥墩后方形成对称分布的涡旋并呈周期性变化。一个周期内,当波谷传递到桥墩时,后方尾涡区范围增大,涡旋不断变大并向后移动,在波峰到达桥墩前达到最大,后逐渐减小消散;随着向下游倾斜的角度增大,斜墩趋向于流线形,尾涡减小,桥墩所受水平荷载减小;随着长宽比增大,桥墩后方的尾涡区范围减小,水平荷载增大。在长宽比为1~3,倾斜角度为-30°~30°范围内,当长宽比为1,倾斜角度为10°时桥墩所受荷载最小,该结果可为跨海大桥桥墩冲刷设计提供参考。
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关键词
波流耦合作用
倾斜桥墩
局部冲刷
OPENFOAM
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Keywords
combined waves and current
inclined pier
local scour
OpenFOAM
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分类号
TV131.4
[水利工程—水力学及河流动力学]
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