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护滩建筑物破坏机理及模拟技术研究

作　者: 刘晓菲
导　师: 王平义
学　校: 重庆交通大学
专　业: 水力学及河流动力学
关键词: 护滩建筑物破坏机理模拟技术航道整治模型试验
分类号: U617
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 69次
引　用: 1次
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内容摘要

随着我国航道整治工程的不断深入展开,整治建筑物的类型越来越多,其中护滩建筑物已成为一种重要的整治形式。但从目前已实施的航道整治工程来看,所采用的护滩建筑物受损或破坏的现象较为严重,直接影响航道整治效果,加之国内外护滩建筑物的破坏机理、平面布置形态及结构稳定性方面的模拟技术尚不成熟,因此,研究护滩建筑物的破坏机理,解决护滩建筑物的实体模拟技术具有重要的理论意义和实用价值。本论文通过野外调研、理论分析、概化模型试验等手段,针对长江航道整治工程中应用最为普遍的边滩类滩体护滩建筑物,详细研究了护滩建筑物的破坏机理,确定了影响护滩建筑物破坏的主要因素;选定X型系砼块软体排(简称X型排)作为进行模拟的护滩建筑物,选取两种比尺(1:60和1:10),从几何相似、重力相似、平面布置相似以及变形相似等方面进行护滩建筑物的相似模拟,解决了护滩建筑物的模拟技术问题;通过定床试验和清水冲刷试验,分析了边滩附近的水流结构,详细研究了边滩附近水流的脉动动能和紊动强度的分布规律,建立了边滩附近水流紊动及压力脉动频率、能量、流速与冲刷之间的关系;系统分析了滩体周围有无护滩建筑物守护时滩体冲刷破坏情况,给出了边滩类滩体周围冲刷坑范围的确定方法,通过量纲分析得出了冲刷坑的计算公式;根据护滩建筑物的受力试验,研究了护滩建筑物周围的受力情况,分析了护块与护块之间的脉动力随时间的变化规律。模型试验结果表明模型护滩带的破坏和变形与原型基本一致,说明模型试验选用的试验沙和护滩带形式,基本能够反映原型河床与护滩带的特征。本论文研究成果可以直接应用于长江中下游航道系统整治工程中,也可推广应用于其它类似河段的航道整治工程中,同时,研究成果将丰富航道整治学科的内容。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-25
  1.1 问题的提出及选题的意义  7-9
  1.2 护滩软体排概述  9-14
  1.3 相似理论的研究  14-17
  1.4 河流模拟技术的研究现状  17-23
  1.5 本文研究的主要目的、手段及内容  23-25
第二章长江中下游滩型特征及破坏分析  25-41
  2.1 长江中下游滩型介绍  25-27
  2.2 长江中下游河段边界条件分析  27-31
  2.3 护滩带的布置形式、破坏形式及破坏实例  31-37
  2.4 护滩带破坏机理分析  37-38
  2.5 X 型系砼块软体排  38-41
第三章模型试验设计及模拟技术  41-55
  3.1 试验研究的目的  41
  3.2 水槽试验内容  41-42
  3.3 模型概化的设计依据  42-45
  3.4 水槽概化模型设计  45-48
  3.5 护滩建筑物模型设计  48-55
第四章边滩滩体周围的水流结构  55-76
  4.1 定床试验  55-57
  4.2 水面线分布  57-63
  4.3 流速分布  63-65
  4.4 边滩附近的水流流态  65-68
  4.5 水流紊动分析  68-76
第五章滩体及护滩建筑物冲刷破坏研究  76-91
  5.1 清水冲刷试验方案  76
  5.2 影响滩体冲刷破坏的主要因素  76-77
  5.3 无护滩建筑物守护的滩体冲刷破坏情况  77-81
  5.4 有护滩建筑物守护的滩体冲刷破坏情况  81-86
  5.5 护滩建筑物的变形及破坏研究  86-91
第六章护滩建筑物的受力分析  91-97
  6.1 护滩建筑物受力试验  91-93
  6.2 护滩建筑物的受力分析  93-97
第七章结论及建议  97-99
  7.1 主要结论  97-98
  7.2 建议  98-99
致谢  99-101
参考文献  101-104
在学期间发表的论著及取得的科研成果  104

护滩建筑物破坏机理及模拟技术研究

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