長山堡井柱橋設(shè)計例證分析

摘 要：該文闡述了橋梁的設(shè)計原理，水文資料的利用和洪水洪峰流量的計算、推求，匯流歷時的計算等，供有關(guān)設(shè)計人員參考。

關(guān)鍵詞：洪水標(biāo)準(zhǔn) 匯流歷時 洪峰流量 承載力

中圖分類號：TV22文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0096-01

1 工程簡介

長山堡交通橋位于四平市小寬鎮(zhèn)境內(nèi)的東遼河支流上。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土砼雙井柱支撐，橋面板采用鋼筋混凝土砼T型梁，全長30 m，分六跨，每跨長5 m。橋面凈寬6.2 m，井柱直徑為0.8 m。設(shè)計通過洪峰流量為357.6 m3/s，水深5 m。

2 水力計算

長山堡交通橋設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)采用5%，即20年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 基本資料及設(shè)計參數(shù)

由萬分之一的地形圖上量得：

流域的集水面積 F=94.04 km2

坡面坡度 JS=2.97%

坡面長度 Lp=3236 m

河道長度 Lh=27.9 m2

河道坡度 Jπ=057%

根據(jù)《澇區(qū)設(shè)計手冊》查的暴雨不均勻系數(shù)β=0.85

土壤系數(shù)ξ=0.36（壤土）

坡面糙率系數(shù)Ψ=0.34（部分有草地皮）

暴雨遞減系數(shù)n=0.7

2.2 根據(jù)羅氏法計算洪峰流量

2.2.1 設(shè)計暴雨的推求（如表1）

2.2.2 參數(shù)計算

暴雨雨力 S=0.113H24=27.29 mm/min；

坡面特征參數(shù) b=1/Ψ*（L/JS0.6ξ）-2；；

河道特征參數(shù) C=L/0.222（ξFβ）0.2 Jπ（0.24+1.6 Jπ）=165；

計算匯流歷時采用試算法

假設(shè)T=487′，i=S/Tn=0.25；

d=[（i+0.1）0.345iT0.15]-1=2.65；

求得 T=bd0.5+cd0.2=487.4′；

證明假設(shè)T=487′正確。

2.2.3 計算洪峰流量

當(dāng)集水面積小于200km2，采用羅斯托莫夫公式Qmax=16.67αβiF

其中：α=ξ（i+0.1）0.345T0.15=0.67

β=1-0.28（F/T）0.4=0.89

計算得Qmax=89.4 m3/s

驗算T T=ts+tπ

其中 ts=L坡/Vs Vs=ψ（Js0.6αiL）1/2

河道匯流歷時tπ=1000L河/60VL

VL=2.1QJπ（0.24+1.6 Jπ）

經(jīng)計算T=ts+tπ=487′與假設(shè)一致，故計算正確。

2.3 設(shè)計水深的推求

根據(jù)《水力學(xué)》的明渠均勻流公式

Q=ωC*R1/2i1/2計算

式中：邊坡系數(shù)m=2.0，糙率n=0.04，

解得水深h=3.50 m，底寬b=32 m

2.4 地質(zhì)勘察資料

該橋地質(zhì)勘察資料如下：從地面至地面以下1.0 m為粉質(zhì)粘土；1.0～2.9 m為中砂；2.9～4.1 m為粗砂；4.1～4.6 m為卵石層；4.6 m以下至9.5 m為泥巖層。

2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)橋梁設(shè)計規(guī)范，按四級建筑物設(shè)計。

荷載設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計汽—10T，校核拖—50T。……