大中橋橋孔計算

大中橋橋孔計算第1頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一大中橋的孔徑計算：依據(jù)橋位斷面的設(shè)計流量和設(shè)計水位，推算必須的最小橋孔凈長和橋面中心最低標高，為確定橋孔設(shè)計方案提供依據(jù)。第2頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一1.橋孔布設(shè)的原則：第3頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一第4頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一2.橋位河段的水流圖式:反映橋位河段建橋后水流和泥沙運動的變化，反映橋孔長度、橋前壅水和橋下沖刷之間的關(guān)系，因此橋位河段的水流圖式可作為橋孔計算的依據(jù)。

第5頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一第6頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一第7頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

橋孔長度定義：沿著設(shè)計水位的水面線，兩橋臺前緣之間（埋入式橋臺則為兩橋臺護坡坡面之間）的水面寬度，稱為橋孔長度L?？鄢繕蚨諏挾龋ㄈ匝卦婢€）后，則稱為橋孔凈長Lj。

橋孔長度的確定，首先應(yīng)滿足排洪和輸沙的要求，即保證設(shè)計洪水及其所挾帶的泥沙能從橋下順利通過，并從安全和經(jīng)濟兩方面著眼，同時應(yīng)綜合考慮橋孔長度、橋前壅水和橋下沖刷的相互影響。3.橋孔長度：第8頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一一、沖刷系數(shù)法（用橋下過水面積計算）Q=AV流量采用設(shè)計流量QS水位采用設(shè)計水位HS過水斷面面積A及流速V建橋后過水斷面面積及流速的變化：橋孔水流壓縮橋下流速增大橋下河槽開始沖刷橋下過水面積增大橋下流速減小趨于穩(wěn)定天然河槽平均流速vS第9頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

一、沖刷系數(shù)法（用橋下過水面積計算）橋下過水面積的組成：μ——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)，壓縮系數(shù)。第10頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

一、沖刷系數(shù)法（用橋下過水面積計算）橋下過水面積的組成：λ——因橋墩阻水而引起的橋下過水面積折減系數(shù)。p——沖刷系數(shù)，沖刷前后橋下過水面積之比。沖刷后橋下有效過水面積、凈過水面積和毛過水面積分別為P*Ay、P*Aj和P*Aq。第11頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一一、沖刷系數(shù)法（用橋下過水面積計算）根據(jù)水流連續(xù)性原理：所以：又因為：所以：第12頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

一、沖刷系數(shù)法（用橋下過水面積計算）各類河段沖刷系數(shù)建議值第一步：利用上述公式求出橋下通過設(shè)計洪水時所需的最小過水面積；第二步：在橋位斷面圖上布設(shè)選定的橋孔設(shè)計方案，計算實有的橋下過水面積，若等于或稍大于上述公式計算的過水面積，則設(shè)計方案滿足所需要的橋下最小過水面積，其實有的橋孔凈長即為所求的橋孔長度。步驟：第13頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

二、用橋孔凈長度經(jīng)驗公式計算

1974年至1976年，交通部“大中橋孔設(shè)計”研究課題，組織全國交通部門全面進行橋孔水文調(diào)查，編制了《大中橋孔設(shè)計研究報告》，提出了橋孔凈長度計算公式，這些公式經(jīng)多次驗證、修訂，先后寫入三次修訂的(公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范)(1982年、1991年)和(公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范)(2002年)，推薦在全國公路橋位勘測設(shè)計中應(yīng)用。對于狹谷性河段，一般按地形布孔，不作橋長計算。其它類形河段，該規(guī)范推薦下述經(jīng)驗公式計算橋孔凈長Lj。

這些公式算出的橋孔長度是指在一定的水力、泥沙及河床條件下，通過設(shè)計洪水流量時，橋下過水斷面(與流向垂直的橫斷面)必須具有的橋孔最小凈長度。應(yīng)當注意以下兩點，這里算出的是橋孔最小凈長度，實際橋孔長度(橋臺前墻之間設(shè)計水位上的水面寬度)為將算出的最小橋孔凈長度再加所有橋墩的寬度；另外，算出的最小橋孔凈長度是指水流與橋軸正交時的長度，如果是斜橋，則應(yīng)換算為斜橋軸線方向的長度。第14頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一①橋墩縱軸線與水流方向平行時：有效跨徑LS=Ljcosα②橋墩縱軸線與水流方向斜交時：有效跨徑LS=Ljcosα-lsinα兩種情況：第15頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

二、用橋孔凈長度經(jīng)驗公式計算

1．對于有明顯河槽的各類河段第16頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

二、用橋孔凈長度經(jīng)驗公式計算

2．對于無明顯河槽的變遷性、游蕩性河段河槽寬度Bc（或兩岸間的寬度）是選定橋孔長度的重要參考因素，但是，我國新疆、青海、內(nèi)蒙等地大型沖積扇及戈壁攤上的一些變遷性河流，無明顯的河床形態(tài)，灘槽難分；另外，平原游蕩性河流也有類似河床形態(tài)，河床寬淺，水流擺動不定。水流橫向擺動的范圍大大超過多年泄洪需要的河槽寬度（習慣上稱為基本河寬B0）。通過我國新疆、青海、內(nèi)蒙、河北等地實橋調(diào)查資料，回歸分析得到基本河寬B0與多年洪水平均流量Q和河床質(zhì)平均粒徑d存在下列關(guān)系：第17頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

二、用橋孔凈長度經(jīng)驗公式計算

2．對于無明顯河槽的變遷性、游蕩性河段第18頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

二、用橋孔凈長度經(jīng)驗公式計算3．對于寬灘性河段，可采用單寬流量公式第19頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一

二、用橋孔凈長度經(jīng)驗公計算

這些經(jīng)驗公式只有一定的理論依據(jù)，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計法根據(jù)我國公路橋梁的實際資料制定的，形式簡單，便于應(yīng)用。橋孔凈長確定后，即可根據(jù)斷面形態(tài)、主流位置、通航要求、河床演變趨勢、橋位河段地質(zhì)等盡量選用合理的標淮跨徑，在橋位縱斷面團上和橋位地形因上進行合理的橋孔布沒，使橋下實際的水面寬度等于或稍大于計算的橋孔長度。橋孔布置應(yīng)先河槽后河灘，這樣才能滿足排洪輸沙的需要．確保橋梁的安全。第20頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一4.橋面最低標高的確定受到設(shè)計洪水水位、設(shè)計最高通航水位、因橋梁建筑而引起的水位升高、水面漂浮物、通航船只凈高以及橋梁結(jié)構(gòu)物高度、道路線型布設(shè)的需要等因素的綜合影響，因此應(yīng)從地區(qū)政治、經(jīng)濟、軍事、交通運輸業(yè)的發(fā)展及工程的技術(shù)經(jīng)濟合理為基點，綜合分析，確定此標高值。

第21頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一第22頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一第24頁，共30頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共