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《跨河橋梁壅水計(jì)算的簡(jiǎn)化公式法.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、東北水利水電2008年第l2期(第26卷293期)[文章編號(hào)]1002-0624(2008)l2一o050—03跨河橋梁壅水計(jì)算的簡(jiǎn)化公式法李龍輝,劉寶(黑龍江省水文局,黑龍江哈爾濱150001)【摘要】轎前最大壅水高度通常采用簡(jiǎn)化公式法計(jì)算。本文對(duì)D’Aubuioson公式、水力學(xué)公式、陸浩公式、曹瑞章公式及李付軍公式等常用簡(jiǎn)化公式進(jìn)行了全面總結(jié),從公式研制的背景、推導(dǎo)原理和考慮的因素入手,分析了各種方法的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn),提出了公式應(yīng)用過程中需注意的問題和解決的途徑一[關(guān)鍵詞】橋梁壅水;簡(jiǎn)化公式法;跨河橋梁【中圖分類號(hào)】TV13
2、[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】AJ概述均流速,m/s;一斷面平均流速,m/s,為設(shè)計(jì)流量被全河過水?dāng)嗝娉弥?。橋孔縮水流,使橋位』游水面壅高,形成橋前雍水曲2.2實(shí)用水力學(xué)公式線,根據(jù)明渠漸變流原理,水面曲線在向上游延伸過【{I最大壅水高度△Z,橋梁壅水計(jì)算就是通過一定的技術(shù)手=等IH)㈦段推求僑前最人摩水高度AZ現(xiàn)行橋梁的雍水汁算按照解決『u】題的途徑和求解方法式中一動(dòng)能校正系數(shù),一般取a=1.1;IL_一建橋前斷面平均l1『分為簡(jiǎn)化公式法、水面f}ff線法、數(shù)學(xué)模型法和水T模型試流速,m/s;曰一無橋墩時(shí)水面寬,m;一過水面積收縮系數(shù),驗(yàn)法其
3、中,化公式法通常足以水流能守恒原理、動(dòng)量取=().85—0.95;^一建橋前斷面平均水深,m;△最大壅守恒原理及堰流理論為基礎(chǔ),通過某假定,并根據(jù)一定的水高度,m:∑6一建橋后過水?dāng)嗝婵倢?河寬減去橋墩總野外和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)或調(diào)合資料驗(yàn)證建立起來的具有半理滄半寬),m。公式中水位壅高值采用迭代法計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)的一類公式d1于簡(jiǎn)化公式法所需資料較少,計(jì)與此公式類似的還有1958年前蘇聯(lián)學(xué)者B.B列別捷夫算簡(jiǎn)便,又有一定的精度,此容易為使用單位接受和推編著的《橋涵設(shè)計(jì)中水文凋查與汁算》一書介紹的公式r,前蘇聯(lián)、歐美各閏及我國(guó)的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中長(zhǎng)
4、期使用2.3Henderson公式簡(jiǎn)『七公式、-(1篆一簧㈥2常用簡(jiǎn)化公式式中田一與橋墩形狀有關(guān)的Henderson系數(shù),矩形墩取簡(jiǎn)化公式法如以D’Aubuioson1840年最早提l葉I的橋梁().35,網(wǎng)形墩取【).18;,I,一分別為橋位斷面和橋位上斷面緩水公式為起點(diǎn),迄今已有約150年的歷史。在我閏,公路的平均流速,m/s。和鐵路系統(tǒng)2(1世紀(jì)5()年代后期開始進(jìn)行橋梁雍水的調(diào)2.4無坎寬頂堰流公式”查分析和試驗(yàn)研究r作.通過野外調(diào)企分析和室內(nèi)模型試水流流經(jīng)小橋孔,由于受橋臺(tái)、橋墩的側(cè)向約束,使過驗(yàn),8()年代以來先后提m多
5、個(gè)壅水簡(jiǎn)化公式。同內(nèi)外,常用水?dāng)嗝鏈p小,形成寬頂堰溢流。一般情況下,橋孔下坎高的簡(jiǎn)化公式主要如F:為零,橋孑L的過水可視為無底坎平底的寬頂堰溢流,因此2.1D’Aubuioson公式町利用無坎寬頂堰的原理進(jìn)行橋梁的泄流能力和壅水高△Z=r/(V0一。)度的計(jì)算。式中△z一橋前最大壅水高度,nl;一與河段特征及河灘AZ:乓2一(4)路堤『5』I擋流量和設(shè)計(jì)流量的比值仃關(guān)的系數(shù);_I1一橋下平g“‘A‘2g.式中Q一設(shè)計(jì)流量,in/s;肛一流量系數(shù),與橋墩尾形狀有2008年第12期(第26卷293期)東北水利水電51關(guān);A一橋下過水總面
6、積,In;一橋前行進(jìn)流速。m/s。段的天然水力特性、橋孔對(duì)水流的壓縮程度B。/厶等因素有2.5陸浩公式關(guān),查表確定;B.r天然水面寬度,m;廣--天然水流的弗汝該公式系1998年的鐵道部課題成果,為鐵道部科學(xué)研德系數(shù)。究院陸浩、曹瑞章、王玉潔,根據(jù)我國(guó)模型試驗(yàn)和40余座橋2.8新正交橋壅水公式梁調(diào)查資料,經(jīng)多年不斷完善和檢驗(yàn)而制定的,目前被已被‘Vo,23。壺(8)列入最新《公路T程水文設(shè)計(jì)指南》推薦試用的公式。式中
7、R一考慮橋墩和橋臺(tái)影響的反映橋孔壓縮程度的系數(shù);AZ:(5)一考慮沖刷影響的流速折減系數(shù);廣建橋后橋下平均流上g速,
8、m/s;^廠一建橋前橋下平均流速.m/s。式中一定床壅水系數(shù),與建橋前后橋下斷面流速變化有2..3公式適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析關(guān),;一與建橋后橋下水流流態(tài)有關(guān)的系根據(jù)各公式制定的原理、研究者試驗(yàn)條件,從公式研制的背景和考慮問題側(cè)重點(diǎn)發(fā),結(jié)合公式在橋梁壅水汁算數(shù),;一建橋后設(shè)計(jì)水位下橋下斷面的實(shí)的實(shí)際應(yīng)用情況,對(duì)公式適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)比較分析如下:際流速,m/s,=/~oj;一天然狀態(tài)時(shí)設(shè)計(jì)水位下橋下(1)D’Aubuioson公式斷面范圍內(nèi)的平均流速,m/s,=Qs/~o。。其中:Q_r一設(shè)計(jì)流此公式是道布松(D’Aubuioson,
9、法國(guó)1840年)根據(jù)能量量,In/s;c£,一有限過水面積,nl;一反映橋下流速隨河床平衡原理首先導(dǎo)}}l的。曾列入前蘇聯(lián)1948年,1961年橋渡沖刷斷面增大而減小的系數(shù),=1/【l+A一1)】,對(duì)于巖石河設(shè)計(jì)規(guī)范。建國(guó)初期引入我國(guó)