本文關(guān)鍵詞：墩臺(tái)構(gòu)筑物干擾條件下的河流冰塞力學(xué)分析研究

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【摘要】：冬季北方寒區(qū)河道中容易出現(xiàn)冰塞,使河道過水?dāng)嗝鏈p小,阻力增加,進(jìn)而引發(fā)河道水位的顯著壅高。與無橋墩條件下相比,河道中橋墩的存在改變了局部水流特性以及冰塞的受力狀態(tài),更易誘發(fā)冰塞的形成。冰塞的形成會(huì)對(duì)橋梁產(chǎn)生諸多不利影響,例如：加劇橋墩附近河床的沖刷,加大橋墩結(jié)構(gòu)的外部受力,削弱橋墩結(jié)構(gòu)的抗剪能力。研究橋墩影響下的冰塞堆積特性對(duì)于預(yù)防冰凌災(zāi)害具有重要意義�；谀Ｐ驮囼�(yàn)對(duì)橋墩影響下的臨界流凌密度進(jìn)行了研究,分析得到了臨界流凌密度計(jì)算公式,并利用試驗(yàn)結(jié)果對(duì)臨界流凌密度計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)證；基于力學(xué)分析的方法將冰塞視作顆粒狀材料,采用平衡冰塞理論,建立冰塞單元力學(xué)平衡方程,得到了橋墩影響下冰塞穩(wěn)定性判別公式,應(yīng)用Utsutsu橋與Shokotsu橋的實(shí)測(cè)資料,對(duì)冰塞穩(wěn)定性判別公式進(jìn)行驗(yàn)證；通過建立冰塞體的平衡微分方程,考慮次生環(huán)流的影響,忽略冰塞體的粘聚力,得到了冰塞厚度橫向分布計(jì)算公式；基于彈塑性力學(xué)分析,得到了考慮塑性變形的開河極限應(yīng)力計(jì)算公式,與僅考慮彈性變形的極限應(yīng)力公式相比,前者計(jì)算結(jié)果約為后者的1.39倍,并應(yīng)用黃河河曲段原型觀測(cè)資料對(duì)開河極限應(yīng)力計(jì)算公式進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：墩臺(tái) 冰塞 穩(wěn)定性 試驗(yàn)研究 力學(xué)分析 冰塞厚度
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV135
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-18
• 1.1 河流冰塞問題概述13-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第二章 橋墩對(duì)臨界流凌密度的影響研究18-27
• 2.1 試驗(yàn)裝置與方法20
• 2.2 臨界流凌密度計(jì)算公式20-23
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析與討論23-26
• 2.3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象23-25
• 2.3.2 模型驗(yàn)證與分析25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 橋墩影響下的冰塞穩(wěn)定性分析27-35
• 3.1 力學(xué)模型與冰塞內(nèi)力27-32
• 3.1.1 冰塞前緣至橋墩前緣段冰塞受力分析28-29
• 3.1.2 橋墩前緣至橋墩尾部段冰塞受力分析29-30
• 3.1.3 橋墩尾部至冰塞尾部段冰塞受力分析30-32
• 3.2 實(shí)例驗(yàn)證與分析32-34
• 3.2.1 Saint John河大橋32
• 3.2.2 日本Utsutsu橋與Shokotsu橋32-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 第四章 冰塞厚度橫向分布規(guī)律的研究35-53
• 4.1 Beltaos一維冰塞厚度計(jì)算公式回顧36-43
• 4.1.1 冰塞下水流流速分布規(guī)律36
• 4.1.2 冰塞厚度力學(xué)分析36-41
• 4.1.3 一維冰塞厚度計(jì)算公式41-43
• 4.2 力學(xué)模型與厚度分布計(jì)算43-46
• 4.2.1 連續(xù)介質(zhì)假定與基本方程43-45
• 4.2.2 參數(shù)分析45-46
• 4.3 模型驗(yàn)證與結(jié)果分析46-52
• 4.3.1 參數(shù)β的確定46-49
• 4.3.2 結(jié)果分析與討論49-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第五章 基于塑性破壞的武開河應(yīng)力判別式研究53-62
• 5.1 武開河機(jī)理與極限應(yīng)力54-60
• 5.1.1 武開河力學(xué)模型54-55
• 5.1.2 冰蓋的受力與變形55-57
• 5.1.3 冰蓋內(nèi)力與極限彎矩57-59
• 5.1.4 極限上舉應(yīng)力59-60
• 5.1.5 極限條件下塑性屈服區(qū)分布函數(shù)60
• 5.2 判別式應(yīng)用與結(jié)果分析60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 本文總結(jié)62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況70

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