【摘 要】
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泥石流与桥墩动力相互作用包括泥石流对桥墩的冲击淤埋作用及桥墩对泥石流运动过程的反向影响,其中涉及复杂的流固耦合,是学术界关注的热点问题。为研究泥石流绕流桥墩过程,
【机 构】
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中国中铁二院工程集团有限责任公司,中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成兰铁路有限责任公司
【基金项目】
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铁道部科技研究开发计划课题(Z2012-061);国家自然科学基金项目(41502297);中国博士后科学基金(2017M612997);铁总试验专项(CLRQT-2015-012);中国中铁股份有限公司科技开发计划课题(2012-重大-3)~~
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泥石流与桥墩动力相互作用包括泥石流对桥墩的冲击淤埋作用及桥墩对泥石流运动过程的反向影响,其中涉及复杂的流固耦合,是学术界关注的热点问题。为研究泥石流绕流桥墩过程,在纳维斯托克斯方程的基础上结合深度平均理论,考虑泥石流固液两相的特点,构建了泥石流-桥墩流固耦合物理模型,并基于有限体积法建立时间和空间尺度上具有2阶精度的高效数值算法,实现了泥石流绕桥墩运动全程模拟,与室内试验成果进行了对比验证。结果表明:不同粘度的泥石流冲击桥墩绕流过程有显著不同,相同初始条件下粘性泥石流堆积厚度较大,运动速度较小,堆积范围较小;反之,稀性泥石流堆积厚度较小,运动速度较大,堆积范围也较大。数值模拟结果与室内模型试验非常接近,验证了物理模型的适用性。
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