【文章內(nèi)容簡介】 態(tài)，承載力特征值fak=260KPa； （ 5） 礫石：密實狀態(tài)，承載力特征值 fak=350KPa。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 3 降水量 ： 6～ 8 月降水集中 。 年均降水量 毫米，最大年降水量 毫米。 氣溫 ： 蚌埠 年平均氣溫為 15℃ 左右 ，極端最高氣溫為 ℃ ，最低氣 溫 ℃ 。 霜期及結(jié)冰期 ： 無霜期 220 天，結(jié)冰期 15 天左右。 標(biāo)準(zhǔn)凍深 米。 水文 ： 橋長和凈高不受設(shè)計流量和水位控制，水文計算僅作為計算沖刷、確定基底標(biāo)高的依據(jù)。設(shè)計洪水位為 米 ， 水流 平均 流速為 。 地震烈度： 7 度 水文計算及橋梁參數(shù)的確定 計算設(shè)計流量 洪水比降 I=1‰ ，設(shè)計洪水位 米。起止樁號 K3+—K3+ 計算過水面積及水位寬度 表 21 是過水面積及水位寬度 表 21 過水面積 ω及水位寬度 B 計算表 樁號 （ m） 地面標(biāo)高 （ m） 水深 （ m） 平均水深 （ m） 水面寬度 （ m） 過水面積 (m2) 累積面積 (m2) 合計 K3+ 河槽 ω=0 B= 0 + 0 + + + + + + + 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 4 續(xù)表 樁號 （ m） 地面標(biāo)高 （ m） 水深 （ m） 平均水深 （ m） 水面寬度 （ m） 過水面積 (m2) 累積面積 (m2) 合計 + + 0 K3+ 合計 平均水深 1 / / 600 ?? ? ? （ 21） 已知 此河段順直，斷面寬闊、規(guī)則，水流通常。河床組成為卵石、塊石，不平順的砂礫河岸，風(fēng)化剝蝕的河岸，所以取粗糙度為 ，所以 m 35? 。 橋位河段歷年汛期平均含砂量 33kg/m?? 。 確定過水?dāng)嗝媪髁? 由謝 — 滿公式得 2 / 3 1 / 2 2 / 3 1 / 21m ( ) 3 5 (4 . 3 0 ) ( 0 . 0 0 1 ) 2 . 9 3V H I? ? ? ? ? ? ? （ 22） 設(shè)計水位時，過水?dāng)嗝媪髁?Qs 3s 2 5 7 9 . 1 0 2 . 9 3 7 5 5 6 . 7 6 m / sQV?? ? ? ? ? （ 23） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 5 設(shè)計流量偏安全考慮，擬定 3s 7560m / sQ ? ? / s? ? 600mB? 確定橋孔長度 （ 1）河段類型選擇 依據(jù)橋位地質(zhì)剖面圖，假設(shè)該橋位河段為順直型穩(wěn)定性河段。 （ 2）橋孔布置原則 橋的孔不易過多的壓縮河槽；墩臺基礎(chǔ)可以視沖刷程度，置于不同標(biāo)高上。 （ 3）采用公式計算橋長 c/ ( q )jsLQ ??? （ 24） 式中： sQ ——設(shè)計流量；取值為 3s 7560m / sQ ? ； ? ——壓縮系數(shù)；取值為 0 . 0 6 0 . 0 61 ( / ) 1 ( 6 0 0 / 4 . 3 0 ) 1 . 3 4cck B H? ? ? ? ? （ 25） 1k ——穩(wěn)定性河段取 ； cq ——河槽單寬流量， / 75 60 / 60 0 12 .6c s cq Q B? ? ? （ 26） 則： c/ ( q ) 7 5 6 0 / ( 1 . 3 4 1 2 . 6 ) 4 4 7 . 7 6 mjsLQ ?? ? ? ? ? （ 27） 所以 jL 取 。 根據(jù)橋位河床橫斷面形態(tài)，將左岸橋臺樁號布置在 K3+；取 5 孔（ 90+140+140+140+90=600）預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為上部結(jié)構(gòu)；雙柱式橋墩，墩徑取 ；右橋臺樁號為 K3+。該橋孔布設(shè)方案的橋孔凈長為 592m。沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 6 大于最小橋孔凈長度 ，是合理的。 確定橋面最低標(biāo)高 河槽弗汝德數(shù) 22/ ( ) 2 . 9 3 / ( 9 . 8 4 . 3 ) 0 . 2 0 4 1 . 0rcF V g h? ? ? ?，即設(shè)計流量通過時為緩流。橋面出現(xiàn)壅水，而不出現(xiàn)橋墩迎水面的急流沖擊高度，當(dāng)河槽水流 r 時，橋前不出現(xiàn)壅水，而出現(xiàn)橋墩迎水面急流沖擊高度（濺高）。 （ 1）計算壅水高度 Z? 沖刷前橋下流速 ?m s j/ 7 5 6 0 / ( 2 5 7 9 . 1 0 4 4 . 3 2 . 0 ) 2 . 9 7 m / sV Q A? ? ? ? ? ? （ 28） jA 為橋下凈過水面積，應(yīng)扣除橋墩的面積，橋墩直徑初選 ，平均水高 。 沖刷后橋下平均流速 39。39。2 . 9 7 2 . 9 7 m /s2 . 9 71 0 . 5 0 . 1 5 ( 1 )1 0 . 5 ( 1 )2 . 9 3mmmcVVVdV? ? ?? ? ? ??? （ 29） 其中 d 為粘性土換算粒徑，當(dāng)天然孔隙比 e 時， d 取 。 根據(jù)土力學(xué)知粘性土和粉土的 e 為 到 。 系數(shù) 2 / ( / ) 1 2 / ( 2 . 9 7 / 2 . 9 3 ) 1 1 7 . 1 2mmK V V? ? ? ? ? （ 210） 0 . 5 0 . 5 0 . 5 92 . 9 7 0 . 10 . 19 . 8y mK Vg? ? ??? 橋前最大壅水高度： 2 2 2 2m 1 7 . 1 2 0 . 5 9( ) ( 2 . 9 7 2 . 9 3 ) 0 . 1 2 m2 2 9 . 8myKKZ V Vg ?? ? ? ? ? ? ? ?? （ 211） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 7 橋下壅水高度： ? 1 / 2 1 / 2 0 . 1 2 0 . 0 6mZZ? ? ? ? ? ? （ 212） （ 2）計算浪高 0. 450. 7 2w2 0. 7w2w22w 8 gDVghth thV ghthVHgV???????????????? ???????????? ?????????????? （ 213） 12kHH? ?? ? （ 214） 式中： 1H? —波浪高度（ m），從波谷至波峰的高度； k—系數(shù)，當(dāng) 2H? /h ﹤ 時，取 ；當(dāng) 2H? /h ≥，取 ； 2H? —波浪平均高度（ m）； th—雙曲正切函數(shù)； h —平均水深； D—風(fēng)區(qū)長度或浪程； g—重力加速度； wV —風(fēng)速； 考慮最不利影響，淮河浪程為 D=10m，平均水深 h =，根據(jù)查資料，確定蚌埠地區(qū)的風(fēng)速接近 ／ s。 122w9 .8 4 .3 0 0 .8 2 47 .1 5gHV ??? （ 215） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 8 0 . 7 0 . 712w0 . 7 ( ) 0 . 7 ( 0 . 8 2 4 ) 0 . 6 1 1gHV ? ? ? （ 216） 22w 9 .8 1 0 1 .9 1 77 .1 5gDV ??? （ 217） 0 . 4 5 0 . 4 52w0 . 0 0 1 8 ( ) 0 . 0 0 1 8 ( 1 . 9 1 7 ) 0 . 0 0 2 4gDV ? ? ? （ 218） 22w ?? （ 219） = = ? 2 0 . 0 7 0 8 0 . 0 3 3 9 0 . 0 1 2 5 m0 . 1 9 2H ?? ? ? ? 又 2 / h 0 .0 1 2 5 / 4 .3 0 0 .1H? ? ?，所以 k= 12 k 0. 01 25 2. 42 0. 03 mHH? ? ? ? ? ? ? ? （ 3）橋面最低高程的確定 —按照設(shè)計洪水位計算橋面高程。（非通航河道） m i n s jh h h DHH? ? ? ? ? ? ?? （ 220） 本河道引起水位升高的其他因素忽略不計，按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》規(guī)定橋涵下凈空高度：洪水期無大漂流物 件 時，橋下凈空安全值 jh? 取 。 Hs —設(shè)計水位， Hmin —橋面最低高程（ m）， ??h —各種水面升高總值， Dh? —橋梁上部構(gòu)造建筑高度（ m），包括橋面鋪裝高度； 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 9 ? ? ? ?m i n 3 1 . 9 3 0 . 0 3 0 . 0 6 0 . 5 3 . 5 0 . 1 8 3 6 . 2 mH ? ? ? ? ? ? ? 故橋面標(biāo)高采用 。 沖刷計算 在假設(shè)沿直河平原的河流，屬于河流的穩(wěn)定性，對渠道的不明顯的自然進(jìn)化，對橋址 的 地質(zhì)剖面圖分析，地質(zhì)上屬于中砂和細(xì)砂性土應(yīng)根據(jù)砂通道 的 計算。 該橋上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土柱式橋墩，柱徑 D=，鉆孔灌注樁樁徑 D=。 （ 1）沙性土河槽的一般沖刷 35 53216mcc cphQAuB hhEd????????????????? （ 221） Q2——橋下河槽通過的流量；通過觀察河槽斷面，河槽能夠擴寬至全橋孔，即沒有河灘部分 ,是 Q2=Qs=7560 m3/s； U——因墩臺側(cè)面渦流阻水而引起的橋下過水面積折減系數(shù) 1 sjvu L?? 由于含沙量在 110 之間，所以 E 取 。砂的粒徑 d 可以取 。 A——單寬流量集中系數(shù) H???????? Bc—— 般為河槽寬度； 2 . 9 31 0 . 3 7 5 1 0 . 3 7 5 0 . 9 8 784sjvu L? ? ? ? ? ? （ 222） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 10 0 . 1 5 0 . 1 5600 1 . 3 0 1 . 84 . 3 0BA H? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ 223） 3355 5533211667 5 6 0 9 .0 51 .30 .9 8 7 6 0 0 4 .3 1 3 .5 9 m0 .6 6 0 .0 0 2mcc cphQAuB hhEd?? ?????? ?????? ????? ? ? ???? ? ??????? ? ? ??? （ 224） （ 2）河槽中橋墩的局部沖刷 當(dāng) 0vv 時 ??n0. 60 0. 15 0. 06 80b100vvh h d vvK KB? ? ???? ????? （ 225） bh —橋墩局部沖刷深度； K? —墩形系數(shù)，對于不帶連系梁查表得 K? =1， B1=d=1m； K —系數(shù)，取 ； h一般沖刷后水深； d—沖刷層平均粒徑，取 2mm； v—行近流速，取沖刷后墩前流速， 2 1 21 3 6 36 0 . 6 6 2 1 3 . 5 9 4 . 2 2 m / spv E d H? ? ? ? ?； v0—河床泥沙起動流速， 0 . 5 0 . 50 0 . 2 8 ( 0 . 7 ) 0 . 2 8 ( 2 0 . 7 )