李金钊
- 作品数：10 被引量：39H指数：4
- 供职机构：北京交通大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：水利工程交通运输工程建筑科学自动化与计算机技术更多>>
- 水流对破坏后河床演变的作用被引量：2
- 2014年
- 河床因自然或人为作用会发生破坏。将破坏后河床地形概化为三角形坑,通过水槽试验和数值模拟研究了清水和动床两种水沙条件下坑形河床的演变。采用垂向二维水流数学模型计算得到了不同时刻下坑周围的流速与河床切应力分布,分析了导致河床演变的原因。研究表明:清水冲刷条件下破坏后河床仅在坑缘口处有冲刷侵蚀,是由于此处强切应力所致;动床冲刷条件下坑内流速很小,坑上游来沙在坑内淤积,同时坑下游边坡长距离冲刷显著;河床演变达到平衡状态时,局部切应力仍大于均匀流切应力。
- 李金钊齐梅兰金亚昆
- 关键词：河流动力学河床演变数值模拟切应力
- 一种陡坎河床洪水冲刷演变模拟方法及系统
- 本发明实施例提供了一种陡坎河床洪水冲刷演变模拟方法和系统。采用空间离散分项混合法对水流向量方程：<Image file="DDA0000734105430000011.GIF" he="11" imgContent="u...
- 齐梅兰刘茜李金钊
- 近海岸桥墩冲刷理论与数值模拟
- 跨江、跨海桥梁下部的桥墩冲刷威胁桥梁的安全，引起了广泛关注。然而该问题所涉及的水沙作用理论关系的研究还不够深入，导致桥墩周围流场、输沙及冲刷的预测还存在不足。与河流水流环境不同，近海岸环境的波流水动力特性更加复杂，如波流...
- 李金钊
- 关键词：桥墩结构输沙率
- 一种陡坎河床洪水冲刷演变模拟方法及系统
- 本发明实施例提供了一种陡坎河床洪水冲刷演变模拟方法和系统。采用空间离散分项混合法对水流向量方程：<Image file="DDA0001429659370000011.GIF" he="127" imgContent="...
- 齐梅兰刘茜李金钊
- 文献传递
- 波流作用的近岸圆柱局部床面侵蚀被引量：3
- 2015年
- 波浪流对近岸浅水带床面作用强烈,该区域结构物局部床面侵蚀显著,潜存致灾威胁。用三维数值方法研究了瞬态孤立波作用下非黏性沙海床上的近岸圆柱体局部冲刷规律,分析了波浪流冲刷的3类主要影响要素,讨论了近岸地形条件影响下的波流冲刷深度。研究认为,表征浅水波流特征和柱体尺度的无量纲数Urp与KC数存在非独立关系,二者均能分别反映波流冲刷的主要规律;表示泥沙运动的力学参数Shields数在波流动床条件下仍对柱体局部冲刷有贡献;近岸地形通过床面坡度对波破碎的增强及堤岸挡墙对波浪的反射,都会影响到局部冲刷。
- 齐梅兰李金钊郐艳荣
- 关键词：冲刷圆柱孤立波近岸带
- 近海岸桥梁下部结构波浪力分析被引量：8
- 2018年
- 采用雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方程和标准k-ε湍流模型建立波浪水槽,分别针对波浪只作用于下部桩基和波浪作用于整个下部组合结构2种工况,模拟分析波浪特性对波浪力的影响.结果表明:波浪入射角为0°时,近岸条件下各桩柱受力大于平床,且前排桩柱受力随桩间距的增加而增加,后排桩柱受力随桩间距的增加而减小;群桩整体受力随波浪KC数和波高比成幂指数规律增加.桥梁下部组合结构整体所受波浪力随波浪入射方向变化较小,随KC数和波高比变化较大,最大增幅为704%;由于桥梁下部组合结构阻水宽度沿垂向变化显著,与KC数相比,波高比能更好地反映波浪特性对桥梁下部组合结构整体受力的影响.
- 郐艳荣齐梅兰李金钊
- 关键词：波浪力群桩近岸
- 基于粒子图像测速技术的明渠圆柱上游行近流特征研究被引量：9
- 2015年
- 现有实验测量和数值模拟方法难以准确捕获近水面流动特征,为全面掌握墩柱上游行近来流的内部结构和水面特征,通过明渠圆柱绕流试验,采用粒子图像测速技术对柱体上游的对称垂面进行了测量,获得了行近来流的瞬时二维流场和水面线。在此基础上,对圆柱上游的时均流动和壅水特征进行了研究,得出上游行近来流从水面至床面依次由上升流、近水平流和下降流构成,形成典型的三层结构,其中,上升流厚度随柱体雷诺数增加而变厚,下降流无量纲厚度基本不随柱体雷诺数改变。在靠近柱体的床面附近,边界层与床面分离,分离区内为向上游流动的逆流以及一个马蹄涡和一个次生涡;在靠近柱体的水面附近存在表层逆流以及两个逆向涡。研究结果揭示出边界层分离、表层逆流及柱体本身依次促使行近来流减速,使得沿程水深雍高,壅水末端至圆柱迎水面的水面线符合一元四次函数分布,无量纲壅水长度随着柱体雷诺数的增加而延长。研究成果可作为基于流体体积法等具有自由水面计算能力的明渠墩柱绕流数学模型的验证依据。
- 陈启刚齐梅兰李金钊王兴奎
- 关键词：明渠圆柱水面线下降流
- 明渠柱体上游马蹄涡的运动学特征研究被引量：9
- 2016年
- 马蹄涡是水下柱体结构周围床面冲刷的主要动力。为掌握马蹄涡的运动学特征,引入了基于旋转强度的马蹄涡识别方法,提出了基于椭圆涡拟合的马蹄涡特征提取方法,其中,椭圆涡由Oseen涡和倾斜单向剪切流叠加而成。基于上述方法,通过开展明渠圆柱绕流PIV实验,对柱体上游对称面时均流场中马蹄涡的运动学特征进行了研究。结果表明,在柱体雷诺数大于104的紊流柱体绕流中,马蹄涡上游的流动分离点随柱体雷诺数的增大而缓慢向下游移动,但马蹄涡的位置保持不变,涡中心距柱体中轴约0.67D(D为柱体直径或宽度),距床面约0.06D;随着柱体雷诺数的增大,马蹄涡的半径不变而强度增加,使得马蹄涡作用于床面的剪切应力增大。研究结果建立了客观提取马蹄涡运动学特征的数学方法,得到了流动分离点、马蹄涡位置等运动学特征随水流条件的变化规律,揭示了明渠柱体绕流与其它流动中柱体绕流的差异,初步构建了马蹄涡的动力作用概念模型。
- 陈启刚齐梅兰李金钊
- 关键词：马蹄涡运动学特征粒子图像测速
- 桥梁洪水灾害防控理论与技术
- 齐梅兰苏伟严晓东季文玉陈启刚华鹏年梁发云孙宗磊井旭东刘旭明李金钊文永奎郭辉卢文良郐艳荣
- 复杂的水动力环境影响跨河、海桥梁工程的安全。桥墩及基础结构周围河、海床面受水流冲刷而降低，可导致桥梁基础埋置深度变浅、桥墩失稳定、倾斜甚至倒塌等毁坏。调查发现，在桥梁工程中由于基础冲刷而造成的破坏比例很高，再加上近些年河...
- 关键词：
- 关键词：桥梁工程
- 河床采沙挖槽的溯源冲刷影响规律被引量：9
- 2016年
- 针对长距离河段大量人工采沙、挖槽发生的河床溯源冲刷影响因素、发展规律及预测方法进行研究。考虑该问题的清水冲刷特征,建立了一维水动力学方程、河床变形和推移质输沙方程组,用TVD(Total Vartation Diminishing)性质的MUSCL-Hancock时空二阶格式和对水流、河床变形方程分别用有限体积和有限差分法进行数值求解,用水槽试验作了验证并研究了溯源冲刷规律。溯源冲刷长度在初期30%的时间内可达平衡时的80%,冲刷速率随来流强度、跌坎高度和跌水水头差明显增大。平衡溯源长度随流量的线性增长率约为0.8,随跌水高差的增长较缓,冲刷最大厚度约为跌坎高度的0.5倍。采沙挖槽河床一旦形成溯源冲刷,则发展迅速,流量和跌水高差是重要影响因素。在合理考虑输沙方程的基础上,该数值模型可用于溯源冲刷的预测,计算速度快且精度较高。
- 齐梅兰刘茜李金钊
- 关键词：数值模拟溯源冲刷跌水
