波流共同作用下大直径圆柱局部冲刷试验研究

海上风电大直径单桩基础周围海床在波流共同作用下会发生剧烈的泥沙运动与局部冲刷,预测此类建筑物周围局部冲刷深度的经验公式尚不完备.采用中值粒径为0.22mm的均匀沙,在波流水槽中铺设平底沙床,对波流共同作用下大直径圆柱周围局部冲刷特性进行试验研究.基于无量纲特征冲刷时间尺度的分析,探讨U_(cw)及KC数对局部冲刷影响.结果表明:U_(cw)可作为波流冲刷过程中主导因素的判别标准,当U_(cw)0.43时,水流在整个冲刷过程起主导作用,随着U_(cw)增大,圆柱周围冲刷形态由双喇叭型向倒圆锥型发展.无量纲特征时间尺度T~*在U_(cw)=0.43前后呈现出两种不同的变化趋势.对实测数据进行多元回归,得到波流共同作用下小KC数条件下的大直径圆柱周围冲深计算公式,经验证,该公式计算值与实测值吻合较好.