水文支座桥墩.doc

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1、第五章水文支座和桥墩计算5.1水文计算（1）桥梁地址剖面图（2）计算过水面积及水位宽度过水面积ω及水位宽度B计算表桩号（m）地面标高（m）水深（m）平均水深（m）水面宽度（m）过水面积(m2)累积面积(m2)合计K3+250.5032.5500河槽W=731.3B=1501.031010.3+260.5029.882.0510.32.831028.3+270.5028.323.6138.64.321043.2+280.5026.915.0281.85.471054.7+290.5026.015.92136.56.291062.9+300.5025.286.6519

2、9.46.871068.7+310.5024.847.09268.18.011080.1+320.5023.018.92348.28.921089.2+330.5023.018.92437.48.591085.9+340.5023.689.25523.37.841078.4+350.5024.507.43601.76.241062.4+360.5026.885.05664.13.991039.9+370.5029.012.92704.02.071020.7+380.5030.681.25724.70.64106.4+390.5031.900.03731.10.02

3、100.2+400.5032.540731.3150731.3（3）水文料料此桥位于市郊，区域内无不良地质现象，属抗震有利地段。设计洪水频率为1:50，设计洪水位31.93米。河宽150米，（4）计算设计流量洪水比降I=1‰，设计洪水位31.93米。起止桩号K3+250.50—K3+400.50。（5）已知此河段顺直，断面宽阔、规则，水流通常。河床组成为卵石、块石，不平顺的砂砾河岸，风化剥蚀的河岸，所以取粗糙度为0.02857，所以m=35。桥位河段历年汛期平均含砂量ρ=3kg/m3。（6）平均水深H均=W/B=731.3/150=4.88m（7）确定过水断面流量

4、由谢—满公式V=m×(H均)2/3×I1/2=35×(4.88)2/3×(0.001)1/2=3.18m/s设计水位时，过水断面流量QsQs=W×V=731.3×3.18=2325.53m3/s设计流量偏安全考虑，选定Qs=2400m3/sV=3.18m/sW=731.3m/sB=150m（8）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）桥孔布置原则桥孔不易过多的压缩河槽；墩台基础可以视冲刷程度，置于不同标高上。3）采用公式计算桥长Lj=QS(β×qc)式中：QS——设计流量；取值为QS=2400m3/s；β——压缩系数；

5、取值为β=k1(Bc/Hc)0.06=(150/4088)0.06=1.20k1——稳定性河段取1.00；qc——河槽单宽流量，qc=QS/Bc=2400/150=6.67。Lj=QS/(β×qc)=2400/(1.20×6.67)=122.13m所以Lj取49.98m上部结构采用预应力混凝土空心板，考虑到暴雨、洪水等影响，跨径确定为150m，采用双排双柱式桥墩，桥墩直径d=1.0m，设计流速Vs=3.18m/s，Qs=2400m3/s。（9）确定桥面最低标高河槽弗汝德数Fr=Vc2/（gh）=3.182/（9.80×4.88）=0.211<1.0，即设计流量通过

6、时为缓流。桥面出现壅水，而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度，当河槽水流Fr>1.0时，桥前不出现壅水，而出现桥墩迎水面急流冲击高度（溅高）。1）计算壅水高度△Z冲刷前桥下流速=Qs/Aj=2400/（731.3-4×4.88×1）=3.73m/sAj为桥下净过水面积，应扣除桥墩的面积，桥墩直径1.0m，平均水高2.89m。冲刷后桥下平均流速其中d为粘性土换算粒径，当天然孔隙比e>0.12时，d取0.15。根据土力学知粘性土和粉土的e为0.4到1.2。系数Km=2/=2/=8.65Ky==0.52桥前最大壅水高度：桥下壅水高度：△=0.5×2.5=1.25m2）计算浪

7、高△H2=△H1=△H2×K式中：△H1—波浪高度（m），从波谷至波峰的高度；K—系数，当△H2／﹤0.1时，取2.42，当△H2／≥0.1时，取2.30；△H1—波浪平均高度（m）；th—双曲正切函数；—平均水深D—风区长度或浪程g—重力加速度；—风速考虑最不利影响，柳壕河浪程为D=10m，平均水深2.89m，根据查资料，确定辽阳地区的风速接近7.15m／m。∴求得△H2=0.214m又∵△H2／＜0.1，所以K=2.42△∴△H1=△H2×K=0.214×2.42=0.52m3）桥面最低高程的确定—按照设计洪水位计算桥面高程。（非通航河道）=+∑△+△+△本河

8、道引起水位