基于光滑粒子流体动力学方法的泥石流冲击桥墩试验模拟

摘要：

采用Bingham流体模型描述泥石流的动力学行为,将桥墩视为地形条件,在光滑粒子流体动力学(smooth particle hydromechanics,简称SPH)方法的框架上引入边界斥力改进边界条件,构建了泥石流冲击桥墩的三维数值计算模型.基于水槽试验对不同黏性的泥石流冲击桥墩的堆积过程及冲击力时程曲线特性进行了分析,根据水槽试验建立物理模型,实现了不同流变参数和重度的泥石流冲击桥墩的三维动力演化过程模拟,并对不同流变参数的泥石流堆积过程及冲击力时程曲线模拟结果进行了分析.从流体力学的角度对模拟结果进行分析,指出忽略湍流形成的能量耗散是导致稀性泥石流运动过程模拟与试验结果差异的主要原因,并讨论了不同黏性条件下泥石流冲击桥墩的防护措施.研究成果为泥石流冲击桥墩三维数值计算模型的进一步优化提供了理论支撑.

关键词：SPH方法、泥石流、桥墩、冲击、流固耦合

所属期刊栏目：42

分类号：P642.23(水文地质学与工程地质学)

资助基金：铁道部科技研究开发计划重大项目;国家自然科学基金;铁总试验专项;中国中铁科研项目;中国科学院重点部署项目;四川省科技厅重点研发计划

在线出版日期：2021-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1473-1484