不同水力条件下圆柱桥墩局部冲刷试验研究∗

桥墩冲刷是导致桥梁水毁的主要原因,研究不同水力条件下局部冲刷对桥梁的影响具有重要意义。通过开展不同流速和水深下圆柱桥墩模型冲刷试验,研究了圆柱桥墩周围泥沙的局部冲刷发展规律,特别是流速和水深对桥墩局部冲刷的影响。试验研究表明:随着时间的发展,最大冲刷深度与冲刷坑范围在前期急剧发展,随后发展逐渐缓慢,直到冲刷处于近似平衡阶段。最大冲刷深度最开始出现在墩前侧方,随后始终出现在墩正前方附近,最小冲刷深度出现在墩的正后方附近,墩后的冲刷深度不足墩前深度的50%。流速和水深是影响桥墩的局部冲刷的关键因素,最大冲刷深度和冲刷坑的范围随着流速和水深增大而增大,相比于水深,冲刷深度和冲刷坑范围受流速的影响较大。     

台风灾害下复杂海域桥址区波高特性研究

台风带来的巨浪对位于复杂海域海洋桥梁的建设和运营构成严重威胁。某在建跨海大桥位于福建沿海台风灾害高发区,桥址区岛屿众多,地形复杂,海洋环境恶劣。为研究复杂海域桥址区的台风期波高特性,现场实测了该海域在台风"杜鹃"期间的60h波面数据。通过对实测波面数据进行错误数据和潮位趋势剔除,缺失数据重构等步骤,得到了台风期间实测波高数据。通过对实测波高数据进行线性回归,计算了各个统计波高的比值,并与规范值进行比较。此外,还研究并讨论了适宜于该海域波高的概率分布形式。结果表明:(1)该区域台风期统计波高比值与《港口与航道水文规范》中的相近,但具体到每个小时,具有较强随机性;(2)Gumbel分布与台风期复杂海域桥址区的实测经验波高分布吻合较好。该研究对海洋桥梁设计、施工和极端波浪防灾具有指导意义和参考价值。     

长江靖江段沿岸似鳊生长及种群参数估算

2012年1月~2013年12月连续24个月在长江靖江段沿岸收集似鳊标本2 334尾,采用基于体长频率数据的ELEFAN I技术估算长江近口段沿岸似鳊的生长参数与种群参数。结果表明:似鳊体长(L,cm)与体质量(W,g)幂函数关系为:W=0.0182×L~(2.948)(r=0.9823,n=2334)。Von Bertalanffy生长方程描述的似鳊生长参数为:极限体长(L_∞)=19.25 cm,生长系数(K)=0.2/a,理论生长起点年龄(t_0)为-1.59 a,体质量的生长拐点年龄为3.55 a。采用Pauly的经验公式估算似鳊自然死亡系数(M)为0.556/a。由长度变换渔获曲线法估算出的似鳊总死亡系数(Z)为1.638/a,捕捞死亡系数(F)和开发率(E)分别为1.082/a和0.66/a。2012~2013年长江靖江段沿岸似鳊年均资源重量和资源数量分别为120.59 t和947.4万尾。经相关估算参数和相对单位补充渔获量分析得出,当前长江靖江段沿岸似鳊已处于过度捕捞状态。建议将沿岸水域禁渔期延长至9月(即4~9月),以实现似鳊资源的恢复和可持续发展。     

孤立波作用下不同长宽比圆端形桥墩受力数值分析∗

为研究极端波浪灾害对近海铁路桥墩的水动力作用，基于CFD数值软件进行入口边界造波，结合k?ω湍流模型求解RANS方程，采用孤立波模拟极端波浪，建立数值水槽，并利用理论公式验证了数值水槽的可靠性。为探究桥墩长宽比对圆端形桥墩受力的影响，在数值水槽中开展了孤立波作用下不同长宽比（L/D）圆端形桥墩的三维数值模拟，研究了圆端形桥墩长宽比对桥墩周围波浪爬高、流速及桥墩波浪力的影响。研究结果表明：不同长宽比圆端形桥墩最大波压均发生在静水液面位置；桥墩长宽比对波浪爬高、墩周流场影响明显；圆端形桥墩受到的最大波浪力、墩底最大弯矩随着长宽比的增加而增加，当长宽比较小时，二者呈线性关系。     

饮用水源区水中微囊藻毒素—LR检测——以四川省成都市百工堰水库为例

应用高效液相色谱法对四川省成都市饮用水源区--百工堰水库水样中的微囊藻毒素-LR进行检测.结果表明,水样中微囊藻毒素-LR的含量低于国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)规定值.同时,对饮用水源水样水质的主要指标进行了测定,并探讨了微囊藻毒素-LR检测结果与水质监测结果的相关性.     

考虑冲刷影响的川藏线连续梁桥横向地震易损性分析∗

冲刷将减小土体对桥梁基础的横向支撑作用,削弱桥梁结构刚度,进而影响桥梁结构的动力学特性和抗震性能,因此有必要研究冲刷对桥梁结构抗震性能的影响。以川藏线常见的三跨连续梁桥为工程背景,利用有限元软件SAP2000建立桥梁结构有限元模型,利用m法考虑桩土相互作用,讨论了冲刷深度变化对桥梁结构动力学特性的影响。选取曲率延性作为桥墩和桩基的损伤指标,考虑材料和几何非线性,通过增量动力分析方法得到不同横向地震动强度下桥墩和桩基的峰值曲率,建立了不同冲刷深度下桥墩、桩基在轻微损伤、中等损伤、严重损伤以及完全破坏状态下的地震易损性曲线。研究结果表明:冲刷深度增加将增大桥梁结构自振周期;桥墩在各损伤状态下的损伤概率随冲刷深度的增大而不断减小;冲刷深度较小时,桩基的损伤概率随冲刷深度增加而增大,但当冲刷深度超过某一值时,桩基的损伤概率反而有所减小。     

跨海桥梁大尺度基础波浪荷载计算方法对比研究北大核心CSCD

波浪荷载是跨海桥梁基础的主要环境荷载之一。为了探究大尺度桥梁基础上各类波浪荷载计算方法的差异,分别采用了当前研究中较常用的Morison方程、规范、基于边界元法的三维绕射理论和基于Navier‐Stokes方程的CFD方法计算了某跨海桥梁大尺度圆端型沉井基础在规则波作用下的波浪荷载,研究了不同结构相对尺度对各方法计算结果的影响,并重点比较分析了后两种数值方法的三维流场分布,三维压力场分布,以及非线性二阶力效应的影响。结果表明,在结构相对尺度为0.2左右时,上述方法的计算结果接近,随着结构相对尺度的增加,边界元与CFD方法依然吻合较好,规范方法给出了较为保守的波浪荷载,Morison方程可能高估了波浪拖曳力的贡献。边界元与CFD方法计算得到的速度场与压力场结果整体趋势一致,但在沉井前端自由液面与物面,沉井侧面的波谷等局部区域会产生明显差异,这可能是由于二者考虑绕射效应与黏性效应的理论不同。在边界元方法中考虑非线性二阶力效应会使其波浪荷载结果小幅度增大,并在频谱中增加差频二阶力及和频二阶力成分,考虑非线性二阶力效应后,边界元与CFD方法的频谱曲线更加吻合,边界元方法能更精确地计算波浪荷载。边界元与CFD方法均能合理地给出大尺度结构物波浪荷载结果,研究结论可为跨海桥梁工程波浪荷载的准确计算提供了依据。