标题
  • 标题
  • 作者
  • 关键词

格库铁路桥路过渡段风沙流场数值模拟

2022-02-15分类号:U216.413

【作者】张兴鑫  张凯  赵礼明  邓育辉  邓李佳  
【部门】兰州交通大学土木工程学院  
【摘要】【目的】为了探究桥梁与路基(桥路)过渡段和路基附近流场、水平风速和积沙特征的分布规律,揭示桥路过渡段沙害形成机理。【方法】通过数值模拟的技术手段对不同来流风速下桥路过渡段和路基附近的流场变化和积沙特征进行研究,并将数值模拟的积沙分布情况与现场实际积沙情况对比,验证数值模拟结果的准确性。【结果】当风沙流运动到桥路过渡段时,受到桥路过渡段的阻碍,产生速度分区,分别形成气流减速区、集流加速区、高速区、涡流回旋区和气流恢复区,且桥路过渡段背风侧减速区面积明显大于路基背风侧;桥路过渡段近地表处,气流速度先降低(负值)后升高再降低(负值),最后逐渐恢复至来流风速。距地表4.2 m高度处,速度变化基本呈V型分布,距地表4.4 m高度处,速度变化基本呈双V型分布。根据数值模拟结果,桥路过渡段迎风侧和背风侧积沙均较多,而桥下净空是良好的过沙断面,绝大部分沙粒被输送至桥梁背风侧,不会在梁底大量沉积;路基积沙主要发生在迎风侧,背风侧很少。【结论】随着时间的推移,桥路过渡段附近积沙会慢慢向周边蔓延,一部分沉积在梁底,造成梁底积沙,另一部分跃过路基,进入道床。因此,桥路过渡段沙害防治不可忽视,必须定期清理积沙,防止沙粒进入道床和钢轨,危害行车安全。
【关键词】格库铁路  风沙流  流场分布  桥路过渡段  数值模拟
【基金】甘肃省高等学校创新基金项目(2020A-045);; 甘肃省自然科学基金项目(20JR10RA231);; 中国博士后科学基金面上资助项目(2021M703466)
【所属期刊栏目】北京林业大学学报
文献传递