熊　文，姚　浩，C.S.Cai，叶见曙

(1.东南大学 交通学院，江苏 南京　210096；2.路易斯安那州立大学 土木与环境工程系，美国 巴吞鲁日　70803)



考虑悬移质效应的桥墩动床冲刷精细化分析方法*1

熊文1†，姚浩1，C.S.Cai2，叶见曙1

(1.东南大学 交通学院，江苏 南京210096；2.路易斯安那州立大学 土木与环境工程系，美国 巴吞鲁日70803)

基于欧拉流固两相流理论并考虑悬移质效应进行桥墩动床冲刷精细化分析.针对动床冲刷与清水冲刷的主要区别，采用不平衡输沙法建立床面变形方程，考虑悬移质与推移质质量交换从而间接影响床面变形.通过对计算流体力学(CFD)软件ANSYSFluent二次开发，利用床底切应力以及底面网格泥沙浓度分别计算推移质输沙率以及悬移质与推移质的交换通量，由此得到床底网格瞬时变化值，从而实现边界网格的动态更新，以此进行桥墩周围河床动床冲刷过程的动态模拟.通过将数值计算结果与经典理论分析及部分试验结果进行对比，在悬移质分布、局部冲刷深度以及冲刷坑形态等方面充分验证所提出动床冲刷计算方法的合理性与准确性.最后通过参数分析证明了悬移质浓度会明显影响动床冲刷的深度与形态，得出了选择动床冲刷模型并采用流固两相流进行桥墩冲刷精细化分析具有显著必要性的结论.

桥墩；两相流模型；悬移质；动床冲刷；计算流体力学(CFD)

桥墩冲刷(包括桩基冲刷)病害是当今桥梁结构功能失效、丧失其安全性能的最主要原因之一.以美国为……