[发明专利]一种根据动床模型确定桥长的方法

摘要

本发明属于桥梁测设计域，提供了一种根据动床模型确定桥长的方法，首先提出合理桥长的判断依据，然后由动床模型公式给出桥长公式初值，最后根据3个控制条件，优选出合理的设计方案，该设计方案包括最终确定的桥长、导流堤布置型式以及一个系统的桥孔水力计算，解决了现有的计算桥长的公式及方法，对于滩槽难分的大比降卵砾石河流河段，确定基本河宽的标准并不统一，计算结果差异较大的问题，从桥长、壅水、冲刷三者相互制约、相互影响的整体关系出发，把桥位断面冲深，壅水高度，导流堤冲深作为控制指标，确定出相互平衡的合理桥长，以能够满足泄洪顺畅、输沙平衡、调治构造物防护作为判断标准，有效地发挥了工程的长期经济效益。

主权项

一种其根据动床模型确定桥长的方法，特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步：收集桥位河段流量资料，绘制流量过程曲线，选择典型洪水流量过程，推求设计洪水洪峰流量Qs；第二步：收集建桥前的桥位河段地形图，在桥位上下游1～2km河道顺直段各选择一个断面作为计算起始点，选取主流河槽附近河底地形高程，沿主流河槽在两断面之间绘制河心线，测量出两断面间距离，根据绘图比尺得到天然河段两断面间间距，计算床面比降J；第三步：通过桥位河段钻机在河底钻孔取沙，用不同筛径的筛子分选各级床沙，用电子天平称重，计算小于某一粒径的质量，粒径小于1mm的床沙用粒度分析仪测量确定，绘制级配曲线并确定床沙中值粒径d50；第四步：根据天然河道观测数据做概化动床模型试验，在动床模型中，水位采用精度为0.1mm的测针读取，流量采用自控系统控制，地形采用二维地形测量仪测量，局部流速用旋桨流速器测量；第五步：根据桥梁初步选线设计要求以及动床模型公式，初步确定桥梁长度L；第六步：布置概化动床模型试验，根据河床比降、床沙中值粒径、桥位河段压缩比、导流堤布置形式、洪峰过程以及设计洪水单宽流量因素设置不同方案进行实验，流量以自控系统控制，用二维地形测量仪测量地形变化过程以及用测针读取动床模型中纵向断面、桥位断面、导流堤两侧水位；第七步：根据概化动床模型试验数据，对单宽流量q，导流堤投影流量Q，导流堤迎水面坡度m，河床比降J，床沙中值粒径d50以及主流偏心系数ε，进行相关分析拟合得出桥前壅水最大水深hmax、度hhbε和导流堤冲刷深度Hp上限计算公式；第八步：根据最大壅水水深控制深度Hyk、桥位断面冲刷控制深度Hk、导流堤施工控制深度Hdk以及导流堤允许冲刷深度Hk对桥前壅水水深、桥位断面冲刷深度、导流堤冲刷深度进行判断，并做相应措施调整；第九步：选取不同的桥长，作两个以上的方案经济评价，选取合理桥长以及水力计算结果。