桥梁-水文计算算例

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1、1.4水文计算1.4.1设计资料1.大桥桥位地质剖面图。2.水文资料：桥为河段为稳定性河段，设计洪水位频率1：100，设计洪水位40.75m。3.洪水含沙量ρ=3kg/m3。4.桥位概况：本桥位于某市区外，跨越河流，河宽120米。1.4.2计算设计流量Q[10]S1.根据河道横断面图式，本河道采用单宽式，采用形态法计算。2.依据桥位地质剖面图，假定为单宽式Ⅰ类河道，糙率n=0.02，m=50。3.洪水比降I=0.3‰。4.设计水位40.75m，起止桩号k0+91.27—k0+230.18。5.过水面积ω及水位宽度B计算，见下表。表1-3过水面积ω及水位宽度B计算表桩号地面标高水深平均水深水

2、面宽度过水面积累积面积合计（m）（m）（m）（m）（m）(m2)(m2)K0+10040.7500+108.7337.802.951.4758.7312.87712.877+129.0936.014.743.84520.3678.28491.161ω+145.0934.006.755.74516.0091.920183.081=617.781+177.8233.007.757.25032.73237.293420.374B=120+204.0036.204.556.15026.18161.007581.381+220.0040.7502.27516.0036.4617.781合计12061

3、7.7816.平均水深H均=ω/B=617.781/120=5.148m7.由谢才—满宁公式V=m(H)2/3I1/2均=50(5.148)2/3+(0.0003)1/2=2.582m/s8.设计水位时，过水断面流量QSQ3S=ωV=617.7812.582=1595.111m/s设计流量偏安全考虑，选定Q3S=1600m/sV=2.60m/sω=617.781m/sB=120m1.4.3确定桥孔长度1.河段类型选择依据桥位地质剖面图，假定该桥位河段为顺直型稳定性河段。2.桥孔布设原则(1)桥孔不宜过多的压缩河槽；(2)墩台基础可以视冲刷程度，置于不同的标高上。3.采用经验公式计

4、算桥长Lj=QS/(βqc)（1-1）式中：Q3/s；S——设计流量；取值为QS=1600mβ——压缩系数；取值为β=k0.061(Bc/Hc)=1.208；k1——稳定性河段取1.00；qc——河槽单宽流量，qc=QS/Bc=2300/311=13.333。Lj=QS/(βqc)=1600/(1.20813.333)=99.34m4.采用过水面积计算（冲刷系数法）[10]上部结构采用预应力混凝土T型梁桥，标准跨径为35m（桥墩中心间距），假定采用单排双柱式桥墩柱直径d=1.5m，设计流速V3S=2.6m/s，QS=1600m/s，冲刷系数P=1.4，系数计算：μ=10.375V

5、S/L0=10.3752.6(351.5)=0.97λ=1.5/35=0.043则ω2q=QS/[μ(1λ)PVS]=1600/[0.97(10.043)1.42.6]=473.52m根据桥位断面图桥下毛过水面积为617.781m2略大于473.52m2。桥孔净长Lj=3(351.5)=100.50m。与经验公式计算结果接近，可以采用。桩台前缘桩号为：k0+116.5，另一侧桥台前缘桩号为k0+220。1.4.4确定桥面最低标高计算壅水高度：建桥后，左路堤阻水面积ω2n=43.155+51.372=64.249mQ3n=ωnV均=64.2492.6=167.05m

6、/s，Qn/QS=167.05/1600=10.44%查表得：η=0.186Vq=QS/ωj=1600/553.532=2.89m/s由经验公式：ΔZ=η(V22qVch)（1-2）Vch——采用建桥前全断面平均流速2.6m/s。故ΔZ=η(V22qVch)=0.186(2.8922.62)=0.296m所以Z=ΔZ/2=0.148m1.计算浪高根据设计资料中的气象地震资料：气候条件：一月份平均气温10℃，七月份平均气温+25℃；风力：7级，V=15m/s；地震烈度：6度。考虑最不利影响，浪程D=600m，平均水深H均=5.148m，风速Vw=15m/s。gH均9.815.

7、148=0.22422Vw15gH0.7（均）0.7=0.7（0.224）0.7=0.2462VwgD9.81600==26.1622V15wgD0.0018()0.45=0.00782Vwg9.810.043622V15wth0.246=0.2410.13th0.246=0.031th0.255=0.247gD0.450.0018()2gh0.7Vw0.13[0.7(th)][th]2Vwgh0.70.13[