摘要：群桩基础广泛应用于海岸和海洋工程结构物中，波浪对群桩基础的冲刷有着重要影响。利用开源计算流体动力学程序REEF3D建立了三维数值波浪水槽，水槽入口和出口分别采用主动吸收方法和松弛法避免反射波影响。对非线性波浪作用下2×4群桩周围的局部冲刷进行了数值模拟，计算模拟出了下降流、马蹄涡、尾涡和间隙流等引起群桩局部冲刷的主要水流结构。计算结果表明，波浪中水质点垂向速度的变化会引起下降流和马蹄涡强度的变化。在研究的KC数范围（14.28～63.96）内，下降流和马蹄涡均较弱，不是冲刷的主导因素。KC较小时，冲刷主要受间隙流控制，最大冲深发生在上游第1排左右两行桩之间的区域，随着KC数的增大，尾涡逐渐成为主导冲刷的动力因素，发生最大冲深的位置逐渐转移至第1排桩的两侧。达到平衡时的最大无量纲冲刷深度随KC数的变化规律与单桩情形相似，群桩中各排桩周围最大冲刷深度的变化规律与波浪的非线性程度有关，非线性程度较弱时最上游和最下游两排桩的冲刷强于中间各排桩的，非线性程度较强时1个周期内正向水流的主导作用增强，由于前排桩的遮蔽效应，后排桩的冲刷深度减小。
文章目录
1 数值模型
1.1 水动力模型
1.2 数值波浪水槽与自由液面捕捉
1.3 泥沙输移模型
1.4 数值离散与求解
2 模型验证
2.1 网格优化
2.2 冲刷验证
3 2×4群桩计算结果
3.1 参数设置
3.2 流场特征
3.3 冲刷特征
4 结论
