《大中橋孔徑計算》PPT課件

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1、大中橋孔徑計算第六章大中橋孔徑計算大中橋的孔徑計算，主要是根據(jù)橋位斷面的設(shè)計流量和設(shè)計水位，推算需要的橋孔的最小長度和橋面中心最低高程，為確定橋孔設(shè)計方案，提供設(shè)計依據(jù)。建橋以后，河流受到橋頭引道的壓縮和墩臺阻水的影響，改變了水流和泥沙運動的天然狀態(tài)，引起河床的沖淤變形，導致水流對橋梁墩臺基礎(chǔ)的沖刷，危及橋梁的安全。因此，孔徑的計算和布置，應(yīng)以建橋前后橋位河段內(nèi)水流和泥沙運動的客觀規(guī)律為依據(jù)。由于對這種客觀規(guī)律的認識還很不夠，目前所用的孔徑計算方法，都是建立在某種假定和實驗的基礎(chǔ)之上，帶有一定的經(jīng)驗性

2、，尚待改進。但生產(chǎn)實踐表明，這些方法目前仍有實用價值。第六章大中橋孔徑計算橋孔長度2橋位河段水流圖式和橋孔布置原則31橋面高程33計算實例46.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則一、橋位河段的水流圖式弗汝德數(shù)Fr:它表示過水斷面上單位重量液體具有的平均動能與平均勢能的比值,它也表示水流慣性力與重力的比值。Fr<1表示水流平均動能較小,重力占主導,水流為緩流;Fr>1表示水流的平均動能較大,慣性力占主導Fr<1的緩流河段的水流圖式,適于大多數(shù)橋梁的孔徑計算。6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則一、橋位河段

3、的水流圖式6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則一、橋位河段的水流圖式橋位河段的水流圖式，反映了建橋后水流和泥沙運動的變化，并表現(xiàn)了橋孔長度、橋前雍水和橋下沖刷三者之間的關(guān)系，應(yīng)作為橋孔計算的分析依據(jù)。6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則二、橋孔布置原則建橋后引起的流勢變化、河床變形和橋前壅水高度，應(yīng)在兩岸農(nóng)田、村鎮(zhèn)和堤防安全的容許范圍內(nèi)；橋孔設(shè)計應(yīng)考慮橋址上下游已建或擬建的水利工程、航道、碼頭和管線等引起的河床演變對橋孔的影響；橋孔設(shè)計應(yīng)在保證橋梁安全運營的情況下，順暢宣泄包括設(shè)計洪水在內(nèi)的各級洪水的

4、水流和泥沙，避免河床產(chǎn)生不利變形，保證墩臺具有足夠的穩(wěn)定性，并做到經(jīng)濟；橋孔設(shè)計應(yīng)滿足通航、流冰、流水、流木及其它漂浮物順暢通過橋下的要求；6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則二、橋孔布置原則除非確有技術(shù)、經(jīng)濟依據(jù)并能改善橋梁的工作狀況時，一般天然河道不應(yīng)輕易開挖或改移；橋孔布設(shè)應(yīng)與天然河流斷面流量分配相適應(yīng)。在灘槽穩(wěn)定的河段上，若橋孔需延伸到河灘上的，其左右河灘橋孔之比應(yīng)近似等于左右河灘流量之比；在灘槽不穩(wěn)定的河段或橋址位于河彎段時，橋孔布設(shè)應(yīng)考慮河床變形和流量不均勻的影響；在通航和筏運的河段上，應(yīng)

5、充分考慮河床演變所引起的航道變化，將通航孔布設(shè)在穩(wěn)定的航道上，必要時可預(yù)留通航孔；在主流深泓線上不宜設(shè)橋墩，在斷層、陷穴、溶洞等不良地質(zhì)地段也不宜布設(shè)橋墩；6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則二、橋孔布置原則(1)應(yīng)保證設(shè)計洪水和它所抉帶的泥沙順利宣泄，避免河床產(chǎn)生不利于橋梁的變形，并能滿足通航、流冰和漂浮物安全通過的要求。(2)應(yīng)與天然河流斷面的流量分配相適應(yīng)，兩側(cè)河灘的沖刷前橋下過水面積之比，應(yīng)大致等于兩側(cè)河灘的流量之比。(3)應(yīng)根據(jù)橋位河段的天然特征，以及水上建筑物(已建或擬建的)可能引起的影響

6、，考慮河床變形和水流變化對橋梁的影響。(4)應(yīng)盡可能照顧當?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃，與農(nóng)田水利設(shè)施和生態(tài)環(huán)境保護相配合。建橋后的橋前壅水，不得對兩岸河堤、農(nóng)田、村鎮(zhèn)造成威脅。在平原地區(qū)尤為重要，往往以橋前壅水的允許高度作為橋孔長度的控制因素。6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則二、橋孔布置原則(5)應(yīng)按《技術(shù)標準)中的規(guī)定，對跨徑在60m以下的橋孔，盡可能采用標準跨徑。(6)應(yīng)注意地質(zhì)情況，橋梁的墩臺基礎(chǔ)避免設(shè)在斷層、溶洞等不良地質(zhì)處。(7)應(yīng)考慮施工條件和經(jīng)濟效益及生態(tài)環(huán)境效益，作全面的技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇合理的

7、橋孔設(shè)計方案。6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則三、各類河段上的橋孔布設(shè)1、河段的分類河流受很多因素的影響，各個河段既有共同的性質(zhì)，又有不同的特點。一條大河流的各個河段往往具有不同的特征。橋位選擇、橋孔設(shè)計和各項水文計算等，都需要了解橋位河段的這種客觀規(guī)律，以便提出切合實際的設(shè)計方案。根據(jù)河段的穩(wěn)定情況及河床的變形特征，對河段進行分類，就是為了滿足橋位設(shè)計的要求。河段分類表見表6-1-1。山區(qū)河流平原區(qū)河流山前區(qū)河流河口6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則三、各類河段上的橋孔布設(shè)1、河段的分類橋位河

8、段的類型，可參照表列河段特性結(jié)合實際情況判別，一般應(yīng)在橋位上游不小于3～4倍河床寬度，下游不小于2倍河床寬度的范圍內(nèi)，進行觀察分析；對于彎曲的河段，在上游至少要包括一個河灣。河段穩(wěn)定性及變形程度，可用50年左有的演變過程，作為衡量標準。6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置原則三、各類河段上的橋孔布設(shè)2、不同河段橋孔布設(shè)特點各類河段具有不同的特性，對橋孔布置也有不同的要求，可結(jié)合橋位河段的實際情況布設(shè)橋孔，表6-1-2可作參考。6.1橋位河段水流圖式和橋孔布置