洪水对桥墩的冲刷作用是导致桥梁垮塌的主要原因,因此,在进行桥梁设计时,洪水对桥墩冲刷深度及其范围的确定是桥梁设计的重要组成部分。桥墩冲刷深度的计算是一个十分复杂的问题,由于桥墩周围水流结构的异常复杂以及泥沙起动的随机性,导致在计算过程中要得到准确的预测结果是非常困难的。目前,国内外研究者已经对桥墩的局部冲刷做了很多的研究,他们通过大量的原型实地观察测量、模型试验以及数值模拟得到了各种不同条件下的局部冲刷深度的计算公式,对桥墩局部冲刷的继续研究做出了很大的贡献。随着当今计算机技术的不断向前发展,数值模拟将会在桥墩局部冲刷的研究中以其独特的优势得到快速发展。在阅读了大量国内外有关桥墩冲刷研究的相关文献后,采用计算流体动力学(CFD)开展了桥墩冲刷计算模拟研究,并取得了如下研究成果:(1)综述了目前国内外桥墩冲刷深度的计算公式,分析了相关计算公式的适用条件,并通过实例计算对比分析,确定了合理的桥墩冲刷深度计算方法。(2)以fluent软件软件为工具,选用标准k-ε湍流模型对洪水冲刷条件下桥墩周围的三维紊流场进行了计算模拟。编写了UDF程序来计算模拟河床高程瞬时变化进而确定洪水对桥墩冲刷坑形态的时空演化规律,在此基础上,开展了影响桥墩冲刷深度的主控因素的敏感度分析。(3)针对现有桥墩冲刷防护技术存在的缺陷,提出了“微型钢管桩+钢制框架”复合桥墩冲刷防护技术,阐述了其防护原理与有效防护作用效果。