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摘要
桥梁基础在波浪环境下的施工安全关乎桥梁建设的稳定性，需要给予足够的重视。利用数值模拟手段，基于改进的RNG κ-ε模型，采用VOF法模拟自由液面，在保持相同迎浪断面的情况下，建立圆形、圆端形、矩形和多边形4种不同断面形式桥梁基础受波浪作用的三维数值模型，对比其受力差异，并结合流场数据加以分析。结果表明：相同波浪条件下4种不同断面形式的结构所受到水平波浪力中以圆形结构为最小，矩形结构为最大，其总水平波浪力幅值较圆形结构增大10%左右；桥梁基础结构在波浪的作用下，基础周围会受到绕流作用，使得结构部分位置处的流速增大并出现流速集中现象，在矩形结构周围这一现象最为突出，多边形结构的情况与之类似，而圆形及圆端形结构的流速集中现象则相对较弱；按规范计算得到的等效圆柱波浪力相较于数值模拟结果大23%～29%，按等效方柱计算得到的波浪力相较于数值模拟结果大10%～13%。从工程设计的角度看，采用圆弧形的结构设计有助于减小波浪荷载和削弱桥梁基础局部的流速增大与流速集中现象。
- 出版日期2022-11-30
- 单位中铁第四勘察设计院集团公司; 西南交通大学
