三維墩柱橋梁模板周圍局部沖刷的物理模型實(shí)驗(yàn)在水利工程智能建設(shè)與運(yùn)維全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的單向流水槽中開(kāi)展。水槽長(zhǎng)、寬、深分別為35,7,1.6 m。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由4個(gè)主要部分構(gòu)成，分別為試驗(yàn)水槽、造流平臺(tái)、循環(huán)水管道、監(jiān)測(cè)與控制模塊以及配套閥門(mén)。循環(huán)水流通過(guò)2臺(tái)額定流量為0.637 m/s的水泵驅(qū)動(dòng)，并結(jié)合變頻控制裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的精確調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)于水槽中部，總長(zhǎng)度為9 m，距人流口及出流口的距離均為1. 5 m。整個(gè)水槽結(jié)構(gòu)劃分為人流區(qū)、水泥抹面過(guò)渡區(qū)、實(shí)驗(yàn)區(qū)及出流區(qū)，其中人流區(qū)與出流區(qū)長(zhǎng)度均為6. 5 m ,旨在有效減小兩端奎水現(xiàn)象。在人流口與出流口處分別安裝了V型擴(kuò)口，尺寸為0. 6 m(高度),2. 5 m(長(zhǎng)度),3. 4 m(寬度)。為保證實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)橫向流速分布均勻，人流端設(shè)置了整流柵(見(jiàn)圖1)。實(shí)驗(yàn)區(qū)中部鋪設(shè)了一層60 cm厚的沙床，圓筒模型橋梁模板布置于中心位置，用以模擬結(jié)構(gòu)物周圍的局部沖刷發(fā)展過(guò)程。
圓筒模型橋梁模板圓形斷面圓度符合規(guī)范要求，采用透明有機(jī)玻璃板壓制成型，并進(jìn)行了密封處理，以防止?jié)B水對(duì)內(nèi)部實(shí)驗(yàn)攝像設(shè)備造成損壞。模型設(shè)計(jì)便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周圍地形變化。為了同步監(jiān)測(cè)圓筒模型橋梁模板側(cè)向、前方、后方的水下沖刷過(guò)程，在不同高度及方位處于模型內(nèi)壁上均安裝了5臺(tái)康普安防出品的200萬(wàn)像素和1080P數(shù)字高清微型攝像設(shè)備。實(shí)驗(yàn)中監(jiān)測(cè)范圍有限，系統(tǒng)在垂直方向上的最大監(jiān)測(cè)深度為0. 6 m。為覆蓋整個(gè)泥沙儲(chǔ)備區(qū)的高度范圍，側(cè)向及前側(cè)區(qū)域分別布置了上下兩臺(tái)攝像頭進(jìn)行補(bǔ)充觀測(cè)�？紤]到圓筒后方侵蝕較輕，僅在上部位置設(shè)置一個(gè)攝像頭進(jìn)行觀測(cè)。為提高沖刷深度測(cè)量的準(zhǔn)確性，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，于圓筒3個(gè)主要觀測(cè)方向粘貼了清晰的標(biāo)尺。http://mfanmo.cn |
