桥梁冲刷深度计算方法评价及基础合理埋置深度研究

冲刷深度的预测及基础埋置深度的确定是桥梁设计中的重要环节.然而,由于桥梁冲刷机理复杂、影响因素众多,导致现阶段提出的各类预测方法存在较大差异,且适用范围不完全相同,所以在桥梁建设中选择合适的冲刷深度计算方法较为复杂.首先对现阶段常用的桥梁冲刷深度计算方法进行阐述.随后,以单柱墩为研究对象,采用FLOW-3D建立有限元分析模型并确定不同参数下的桥墩冲刷深度,得到不同参数对冲刷深度的影响程度,对其敏感性进行分析.之后使用各公式在相同参数条件下进行计算并使用FLOW-3D进行模拟计算.根据数值分析结果,对现有各冲刷深度计算方法准确性进行对比分析,得到冲刷深度计算方法的选取建议.在此基础上,结合工程实际,选取影响较大或有明显规律的参数作为主要设计变量,通过最大包络拟合多项式,获得不同设计变量下的基础合理埋置深度计算方法.结果表明:流速与墩柱对冲刷深度的影响较为敏感,而冲止角和泥沙密度对冲刷深度的影响有限,当冲止角逐渐增大并超过阈值后对冲刷深度的影响可忽略不计;各预测公式适用范围不一致,得到了适用范围更广的公式选用建议;通过包络曲线拟合公式提供了更加合理的基础埋置深度计算方法,为工程实际提供了一定的参考.