桥梁设计计算Word下载.docx
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2500
1.470
2.161
1.904d
1160
0.529
0.280
1000
0.588
0.346
0.311
1560
0.712
0.507
1100
0.647
0.419
0.461
2470
1.175
1.381
1360
r0.800
0.640
0.9021
2150
0.981
0.962
1480
0.870
0.757
0.853
3025
1.380
1.904
2250
1.323
1.750
1.826
755
0.359
0.129
600
[0.353:
0.123
0.1261
0.912
0.832
1530
0.900
0.810
0.821
2420
1.104
1.219
2170
1.276
1.628
1.409
1870
0.728
1650
[0.970
0.941
0.827
1900
0.867
0.752
1300
0.765
0.585
0.663
2180
0.994
0.988
1850
1.088
1.184
1.081
1350
0.616
0.379
900
r0.529
0.326
2385
1.117
1.248
1.215
1200
0.571
1080
0.635
0.403
0.363
0.619
0.382
1010
0.594
0.353
0.368
2360
1.123
1.261
1700
r1.000
1.000
Z
24.290
26.107
24.000
27.014
27.226
2、计算相关系数r及机误4Er.
1-r
4Er:
_2.698一「=_0.171
Jn
「=0.965^4Er=0.171
则,甲、乙两站流量为直线相关。
5、列表回归方程
&
禾I」用回归方程x-X=1.248(y-y)插补可得乙站流量
1951年
1952年
1953年
1954年
1960年
1967年
1974年
1978年
得,y=789m3/s
3
得,y=1859m/s
得,y=1335m3/s
得,y=1570m3/s
得,y=3296m3/s
得,y=3574m3/s
得,y=2989m/s得,y=3959m3/s
三、运用适线法求该桥的流量
1、计算经验频率
(1)按连续系列第一种方法(单独连续系列处理)首先依流量从大到小顺序排列如表2。
实测数n=22,计算的经验频率如表2。
实测期N=32(1951-1982)包括此范围内的实测和调查资料,计算频率如表2。
调查
103(1880-1982)考虑到本期后续调查流量的可能遗漏,频率计算排到1954年
为止。
考证期N=199(1784-1982考虑到本期后续调查流量的可能遗漏,频率计算排
到1880年为止。
经验频率的选用的方法是:
安资料期唱的向资料期短的,每一流量逐列选取频率值。
但若以实测期计算频率来控制整条经验频率曲线,可以在同一流量下,取实测期和实测数两系列中计算频率较大者作为选用值。
经验频率选用列于表2(14栏)。
(2)按不连续系列第二种方法计算,讲计算的计算频率值填入表2(16栏)。
取第一种方法和第二种方法计算的计算频率值的较大值为最终选用值,绘出一条经验频率曲线。
经验频率曲线图
ooOooOooO
543
ooO
oOoO
21
+系列1
IIIII1I1・IlIP(聲)
102030405060708090100
序
号
1
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
按时间顺序
按递减顺序
排列
洪峰流量资料
实
第一
种方法
第二种
方法
最终值
年份
流量
序号
测
实测
考证
选用值
选
数
期N
用
n=2
=32
=103
=199
值
1784
4100
0.5
1880
3800
1978
3959
1920
3350
1.9
1.5
1948
3600
2.9
1951
789
1967
3574
3.8
1952
1859
6.1
4.8
1953
1335
1960
3296
9.1
5.8
1954
1570
1974
2989
12.1
6.7
1955
1959
15.2
7.7
1956
1958
18.2
1957
1961
21.2
1968
2450
24.2
20
27.3
1966
24
30.3
1971
28
33.3
1962
32
36.4
1963
36
39.4
1964
1979
40
42.4
经验频率
P(%)
19
1965
45.5
1976
44
48.5
21
1982
48
51.5
22
1972
52
54.5
23
1969
56
57.6
1970
60
60.6
25
64
63.6
26
68
66.7
27
1973
950
69.7
2984
1975
72
72.7
29
76
75.8
30
1980
80
78.8
31
1977
1981
84
81.8
88
84.8
33
92
87.9
34
96
90.9
35
93.9
100
97
2、矩阵法确定统计参数
用桥涵水力水文p92页式(8-5)计算Q
199—5113
1903355998=1861m3/s
IL36-5199
用桥涵水力水文p92页式(8-6)计算Cv
[n2N-an2
N—£
(KjT)十汁2(K厂1)」
.28+199-5乂506】
199-136-5
=0.62
3、适线并推算规定频率流量
以Q=1861m3/s,Cv=0.62,假如Qs=0.7作为理论频率曲线第一次假定的三参数。
为了便于适线过程中的对比,列下表2,表中G值查桥涵水文书p75页表7-4得
表3
50
75
95
经验频率曲线
Q
(一)
Q=1861
O
1.82
1.33
0.79
-0.12
-0.72
-1.42
Cv=0.62Cs=0.7
3961
3396
2773
1723
1030
223
理
(二)
①
1.84
1.34
0.87
-0.13
-0.73
-1.38
论频
Cv=0・62Cs=0.8
3984
3407
2864
1711
1019
268
率曲
(三)
1.86
0.77
-0.15
-1.35
线
Cv=0.62Cs=0.9
4007
LC2858
1688
303
根据这三次假定的理论频率曲线中第一次与经验频率曲线符合较好,因此选定三参数为Q=1861,o=062Cs=°
.7。
根据这三次参加,推算Q和Q的频率流量。
p=0.33%p=2%
Qp*%=(°
623.45+1)1861二5842m3/s
Qm=(0.622.40+1)1861=4630m3/s
p£
%
四、形态断面法推求桥位断面处的设计流量
天然河流的形状根本不规则,过水断面沿流程变化,实属非均匀流。
但是按水文断面要求而选着的断面,则近似均匀流,故可按曼宁公式计算。
1、点绘水文断面。
2、根据表3列表计算水力三要素表4。
桥位处河流单面实测记录表表4
桩号
河床标咼(m)
河床标高(m)
K0+500.00
64.80
K0+661.35
51.26
+509.60
60.70
+681.35
51.95
+546.50
60.42
+702.35
52.35
+575.40
60.61
+715.35
53.78
+582.20
61.74
+725.97
63.03
+622.60
61.42
+730.07
63.32
643.60
51.96
+734.27
64.83
计算水力三要素表5
历程桩号
河床标高(m)
水深
(m)
平均水深(m)
间距
湿周
过水
面积
累计面积
合计
K0+500
0.2
21.6
Atz=475.5
Xtz=122.6
2.25
9.6
10.4
4.3
181.7
4.34
36.9
160.1
4.38
311.3
4.29
28.9
129.6
4.19
337.3
3.63
6.8
6.89
26.01
3.06
475.5
A=11628
3.22
40.4
138.1
3.38
650
8.11
174.5
+643.60
12.84
868.9
13.19
17.75
17.8
218.9
+661.35
13.54
1136.8
13.20
267.9
12.86
1405.7
Xc=10337
12.66
269.8
12.45
1560.8
11.74
155.1
11.02
1630.8
6.40
10.62
70.03
1.77
1638.3
Ay=7.8
Xt严8.3
1.68
4.1
7.48
1.58
1642.2
0.92
4.2
3.89
0.07
1646.1
3、流苏、流量的计算河槽部分:
1162.8
103.37
=11.25m
2121
V厂mcRc3i「4411.25"
0.0003H296m/s
Qc=Vc*Ac=2.96汉116.2=333.33m/s
河滩部分:
V广mtRt〒=293.69^0.0003M.72m/s
Qt=V「A=j72483.3=831.28m3/s
全断面设计流量:
QpQQt=3335.33+831.28=4166.61m/s
五、计算桥孔长度
本设计为钢筋混凝土简支梁中桥,则选用标准跨径为30m,因为墩径为1.2m,
则净跨径L。
=28.8m。
河段基本顺直,以桥涵水力文书p133计算最小桥孔净长,
已知设计流量Qp=4166.61m/s,天然河槽流量Qc=3335.33m'
/s,河槽宽度
Bv=725-622=103m。
桥涵水文书表,可得k=0.84n=0.9
套用标准跨径,采用4孔方案,即两桥台前缘之间的距离
Ld=28.841.23=118.8m
桥梁两端桥台台尾间的距离(全桥长)
、二118.825=128.8mLd
六、确定桥面标高
1、列表5表示各桥台桩号和水深
表5
所处位置
左滩
「河槽
右滩
墩台
左台
1号
2号
3号
右台
K0+600.00
K0+640.00
K0+670.00
K0+700.00
K0+730.00
原地面标咼
61.55
[54.10
51.57
52.30
63.30
3.45
10.9
13.43
12.70
1.70
2、壅水高度计算
结合表4课计算出河滩被阻挡的过水面积:
桥墩过水面积:
Am"
646.1—403=12429m2
平均流速:
VOM
Qom
Aom
3770化3.03m/s
1242.9
桥下阻水面积:
Ad=(10.913.4312.70)1.2=44.44口桥下提供净过水面积:
Aj=Aom—Ad"
242.9-44.44=1198.46m
Qp4166.61门“,\/、===3.48m/s
VMa1198.46
由桥涵水力书
p141式计算壅水高度:
Vm
3.48
-0.25
(W_1)
Vc
1o.52.5
(3.48
(2.96
-1)
二4.12m/s
Ky
4.12-0.1
9.8
=0.45m/s
桥前最大壅水高度:
N丫3.330.4522
Z=K^2gK^(V2M-V2om^-^98-(4.12-3.03)“58m°
.6m
桥下壅水高度取05之
lZ=0.50.58=0.29m
3、波浪高度计算
由桥涵水力书平页式计算波浪高度,差表10-10,当7级时风速Vw=1-.5m/s。
已
知浪程为1200m,h=3m,则波浪高为:
g/Vw
=0.23m
Kf=2・42hb=K「»
"
.5饷
4、桥面最低高程计算
通航河流以桥涵水力书p136页式计算,查表10-2,取梁底净高厶h^0.50m;
由设计资料知厶h°
=j-m。
Z^h=AZ"
+—+0.2Ihb+也hw=0.29+0.533>
<
0.56+0=0.59m
3y
Hmin二hp「芒h=hj=ho=640.590.51.5=66.59m
设计桥下为六级航道,查表得H*64m,H皿二4.5m
Hmin二HtnHMh。
=65+4.5+1.5=70m
所以Hmin=70m。
七、冲刷计算
(由设计资料可知本设计为非粘性土河床,则按非粘性土公式计算)
1、简化公式计算一般冲刷公式
(1):
0.66
此式中桥下河槽能扩宽至全桥Q=Qp=4166.61m3/s,
Bc=103m,Qc=3335.33m7s,L0=28.8m,Vp=Vc=2.96m/s,查表得
'
-0.961
B^LT18.8m,hme"
3.74m
平摊(造床)水位时,B=103m,面积为
A=22.49.4614.727.64+70.359.42=825
单宽流量集中系数
0.15
=1.52乞1.8
6.59
河槽一般冲刷
hp=13.32m
2、简化式计算河槽一般冲刷公式
⑵。
hp
-
q2
A-
1Bc
hmc
hc丿
E