中南桥渡课程设计.doc

中南大学 桥 渡 课 程 设 计 设计题目： 某桥桥渡设计及检算 学生姓名： 学 号： 班 级： 指导老师： 日期：2014年5月20日 桥渡课程设计指导书 1. 桥梁状况 桥梁位于I级干线，桥址轴线及梁底标高见图1。 桥下河床断面见图2，桥下河床的左滩主槽分界点为（137.49, 31.81）；桥下河床的右滩主槽分界点为（289.36, 31.60）；左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为25、40、25。桥梁轴线与水流交角为90度。0号台的墩台线的X坐标为105.14米 图1 桥址轴线及梁底标高 形态断面 形态断面位于桥址上游120米处。形态断面处左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为25、50、25。其左滩主槽分界点为（107.01, 32.18）；右滩主槽分界点为（281.87, 32.18）。 桥址与形态断面间的水面坡度为0.005弧度。 桥下河底线 形态断面 图2 桥下河底线及形态断面坐标 图3 桥墩宽度图（墩底顺水流方向长度3.5米） 图4 基础（圆沉井）尺寸图 3号墩地质线标高（米） 流量系列年份及流量（立方米/秒） 图5 3号墩地质及流量系列 实测其他资料 桥型为一般河流的一般大桥；洪水期没有漂浮物和泥石流； 测得浪高为0.27米。 含砂量 特征为5公斤/立方米。桥下表层土为砂卵石。 要求 计算形态断面水位关系曲线，并画图。 计算设计流量，画出流量统计（P-III曲线）图形。 检算梁底水位。 捡算1号桥墩的基础埋置深度。 检算3号桥墩的基础埋置深度。 按水文计算要求修改设计（主槽内桥墩基础底标高都按3号墩处理），画出新的设计图。 1、形态断面水位关系曲线计算 1.1 形态断面形状 根据设计资料，画出形态断面形状如下图： 由于桥梁可认为位于稳定均匀流河段上，可以利用水利学中的谢才—满宁公式计算各过水断面对应的的流速： 由于断面可能包括左滩，右滩、主槽，各部分的参数相差较大，故需要分别计算，即先计算各个部分面积的流量，部分流量等于部分面积与部分平均流速的乘积： 计算全断面的流量： 则全断面的过水面积和断面平均流速应为： 根据形态断面图可以计算得到水位关系中的、、与水位高度的关系（具体计算数值见附表一），根据形态断面水位计算总和表可以画出形态断面水位关系图，如下图所示： 2、设计流量计算 2.1 经验频率计算 根据给出的流量系列年份及流量，可知为含特大洪水系列的频率分析，其中特大洪水考证期： 经验频率估算为：对于a项特大洪水： 对于其余（n-l）项观测洪水为： 具体计算结果见下表： 该桥的年最大洪峰流量 顺序号 按年份顺序排列 按大小排列 经验频率(%) 年份 流量(m3/s) 流量(m3/s) 1 1930 18000 18000 2.04 2 1931 17800 17800 4.08 3 1960 15000 15000 6.12 4 1961 908 11900 11.34 5 1962 9807 9807 16.55 6 1963 2316 8690 21.77 7 1964 6754 6754 26.98 8 1965 3421 6750 32.2 9 1966 5678 5700 37.41 10 1967 11900 5678 42.63 11 1968 5700 5643 47.85 12 1969 3216 4300 53.06 14 1970 1811 3421 63.49 14 1971 6750 3421 63.49 15 1972 2231 3216 68.7 16 1973 5643 2316 73.92 17 1974 4300 2311 79.14 18 1975 2311 2231 84.35 19 1976 3421 1811 89.57 20 1977 8690 908 94.78 2.2 统计参数估算 计算系列Qi的总流量： 计算系列的平均流量： 计算系列Qi的变异系数： 根据以上表达式，及取N=48、a=3、l=1、n=18计算可以得到： 平均流量为： 变异系数：0 2.3 设计流量 通过适线法