針對(duì)橋梁、港口水工建筑物以及近岸海洋結(jié)構(gòu)墩柱橋梁模板基礎(chǔ)穩(wěn)定性問(wèn)題，本文采用物理模型實(shí)驗(yàn)方法在較大寬度的造流水槽中開(kāi)展了較大直徑圓柱周圍的局部沖刷研究。實(shí)驗(yàn)是在清水沖刷條件下進(jìn)行的，實(shí)時(shí)觀測(cè)了圓柱周圍控制點(diǎn)的沖刷發(fā)展過(guò)程，觀察到?jīng)_刷坑發(fā)展達(dá)到平衡歷時(shí)最長(zhǎng)近lOd。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)幾個(gè)代表性沖刷坑深度預(yù)報(bào)公式進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)Sheppard公式計(jì)算結(jié)果最接近實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:在這種尺度下圓柱周圍沖刷最大沖刷深度隨摩阻流速的增大而增大，但受水深影響不大。對(duì)最大沖刷深度起控制作用的因素是摩阻流速，在沖刷預(yù)報(bào)公式中采用摩阻流速代替斷面平均流速作為影響因素更為合理在侵蝕性的河床或海床上建造獨(dú)立式結(jié)構(gòu)物(如橋墩橋梁模板、樁基等)時(shí)，結(jié)構(gòu)物周圍的流場(chǎng)會(huì)發(fā)生顯著改變，導(dǎo)致其基礎(chǔ)附近產(chǎn)生局部沖刷現(xiàn)象。工程實(shí)踐表明，這種沖刷效應(yīng)可能對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在橋墩橋梁模板周邊形成了8一14 m的深沖刷坑，最終引發(fā)橋墩橋梁模板失穩(wěn)破壞;埋海油田位于老黃河口區(qū)域，局部地段曾發(fā)生最大達(dá)3. 5 m的沖刷現(xiàn)象，綜合考慮樁柱周邊地形長(zhǎng)期受沖刷的影響，累計(jì)沖刷深度在十余年間已達(dá)67m，由于局部沖刷作用，勝利油田四號(hào)平臺(tái)曾發(fā)生平臺(tái)滑移事故。伴隨我國(guó)近海風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅速擴(kuò)張，風(fēng)電樁基根部亦暴露于強(qiáng)烈水流沖刷的風(fēng)險(xiǎn)之中，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。精確評(píng)估海洋建筑物根部的沖刷深度與形態(tài)變化，是實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)安全性與合理性的重要保障。近年來(lái)，關(guān)于海洋建筑物根部流場(chǎng)特性及沖刷演變規(guī)律的研究已取得了豐富成果，形成了較為系統(tǒng)的理論體系。系統(tǒng)總結(jié)了單向流作用下沖刷深度計(jì)算公式，沖刷相關(guān)研究主要依托于物理模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)因次分析以及繞流理論探索等多種手段進(jìn)行。研究過(guò)程中重點(diǎn)分析了水動(dòng)力特性、墩體結(jié)構(gòu)參數(shù)、來(lái)流方向變化及沖刷深度在各發(fā)展階段的演變特征。基于量綱分析方法，建立了局部沖刷深度的預(yù)測(cè)模型，該模型綜合引人了水流特性、泥沙特性及橋墩橋梁模板幾何形狀三類關(guān)鍵參數(shù)。隨后，利用400組實(shí)際橋墩橋梁模板沖刷實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，確定了模型中的相關(guān)系數(shù)。然而，回歸分析結(jié)果顯示，數(shù)據(jù)點(diǎn)存在一定程度的離散性。同樣采用量綱分析與多元回歸方法，建立了適用于潮流環(huán)境下橋墩橋梁模板局部沖刷深度的計(jì)算公式。http://www.51bluemall.cn | 
