Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Проектирование подходов к мостам

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
3.42 Mб
Скачать

4 . Подсчитывают фактическую скорость под мостом, м/с

О р

(17)

5. Определяют отношение

Fx

 

 

 

LS

$ L p

i g

(1 8 )

 

 

 

 

F z

-

число

Фруда;

 

 

i §

-

уклон

водной поверхности

в бытовых условиях (р и с .2 2);

cj

-

ускорение

свободного

падения, ч /с^ ;

L p

-

расчетная

ширина потока,

м.

При одностороннем стеснении потока сооружением (р и с .2 6,а ) расчетная ширина потока L p равна ширине разлива реки L

РУБВ, то есть Lp = L

Р и с.26. Схема к определению расчетной ширины потока: а - одностороннее стеснение потока сооружением; б - двух­ стороннее стеснение потока сооружением (поймы одинаковой ширины); в - двухстороннее стеснение потока сооружением (поймы разной ширины)

41

 

При двухстороннем стеснении потока сооружением в случае

равных по ширине пойм и симметричном расположении отверстия

моста (р и с .2 6,б ) расчетная ширина

потока

Up = 0,6

L

; если

поймы имеют разную ширину (р и с .2 6,з ) , то расчетная

ширина по­

тока

Up

складывается из ширины большей

поймы и части

отверс­

тия

моста.

 

 

 

 

 

6.

Вычисляют расстояние

Х 0 ,

ч, от створа мостового пе­

рехода до

вертикали, где устанавливается предчостовой подпор

 

 

(р и с .2 2 ):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F*t.

 

 

<19)

где

 

СУ

-

коэффициент,

который

при

0,26

 

находит­

 

— :— ^

 

ся

по графику СУ

= J

(Рис.27) , а

при^

 

>

0 ,25

определяется

по

табл.6. ^

 

 

 

 

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

6

 

 

 

 

Значения коэффициента

СУ

 

 

 

 

 

 

 

F t

 

 

 

 

 

Q o -'C >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i s

 

 

1,25

|

1 .5 1

2 ,0

|

2 .5

|

3 ,0

| 3 ,5

|'

4 ,0

 

0,25

 

 

0,94

 

0,97

1,04

 

1 , 1 1

1,19

1,24

 

1,26

 

0,30

 

0,90

 

0,92

0,97

 

1,03

1,09

1 , 1 2

 

1,08

 

0,40

 

 

0,81

 

0,82

0,86

 

0,88

0,90

0,89

 

0,83

 

0,50

 

 

0,73

 

0,74

0,74

 

0,73

0,72

0,65

 

0,51

 

График

 

а

= / ( £ £ )

построен И.П.Поляковым на

основании

результатов

исследований,

выполненных И.С.Ротенбургом

[14] .

 

7 .

Определяют

предчостовой подпор,

м,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

& h 6 * Z

 

 

 

 

 

 

 

 

( 20 )

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

где

Z

-

безразмерный коэффициент, который

учитывает

 

гидравли­

ческие

сопротивления и определяется

по формуле

 

 

 

 

42

3,00 г,5 0

43

а.

Подсчитывают максимальный подпор у пойменной

насыпи,

м,

 

 

г

 

 

 

 

AhH = &hg + x ais * -f-

 

 

( 2 1 )

 

10. 0ПВДЦ1ЯШЕ ВЫСОТЫ НАБЕГА ВЕТРОВЫХ ВОЛН

 

 

 

НА ОТКОСЫ ПОЛМШЮЗ НАШИ

 

 

 

На поверхности воды в реках под влиянием ветра возникают

волны. Параметрами ветровой волны являются ее высота

h g

и

длина

Л (р и с .13)

. Высота ветровой волны зависит

от

скорости

и направления ветра,

длины разгона волны, глубины реки

при рас­

четном уровне высоких вод РУВВ, конфигурации реки в районе мос­ тового перехода и характера растительности на поймах.

При проектировании мостовых переходов расчета параметров вет­

ровых волн производят- в

условиях мелководья, когда

глубина воды

h < 0 ,5 Л , где

Л - длина волны.

 

Для возможности определения параметров ветровых

волн необхо­

димо иметь следующие исходные данные: расчетную скорость ветра

на высоте 10

м над поверхностью воды (э т а скорость

обозначается

Ц0 ) , длину разгона волны X

и среднюю глубину реки

h

на

всем протяжении разгона волны при РУВВ.

 

 

 

Скорость

Ую

,

м /с, находят из

выражении

 

 

 

 

 

 

 

Ч а -

K v VM ,

 

 

( 2 2 )

где lfM

- расчетная

скорость ветра по данным метеорологической

станции

на высоте

%

над поверхностью воды, м /с;

К у

-

коэффи­

циент перехода от скорости ветра, измеренной на высоте

%

, к

скорости

ветра

 

; этот коэффициент принимают по табл.

7 .

•Для промежуточных

значений

%

коэффициент К у определяют

путем интерполяции.

 

 

 

 

 

 

 

44

Р ис.28.

Схема к определению

длины разгона ветровой волны по плану мостового перехода:

а

-

план

мостового

перехода

с

показанием длин разгона ветровой волны X

;

б

-

роза

расчетных

скоростей

ветра ; C/S - ось мостового перехода.

 

 

 

Значения коэффициента

К ^

Таблица

7

 

 

 

 

 

 

3? ,м

2

4

6

10

12

14

17

20

 

30

* *

1,30

1,15

1.08

1,00

0,99

0,97

0,96

0,95

0,93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетную скорость ветра 1/ю

определяют для всех

восьми

румбов, а затем строят розу

ветров (р и с ,2 8 ,6 ) .

 

 

 

Длину разгона волны X

по направлению

каждого

из

восьми

румбов устанавливают на основании плана мостового перехода. Для

определения указанной длины намечают точки

Я \ Б , находя­

щиеся посередине левой и правой пойменных

насыпей (р и с .2 8 ,а ) .

Через эти точки проводят

прямые по направлению каждого из вось­

ми румбов до пересечения

их с линией разлива при РУВВ. По чер­

тежу находят длину разгона волны X для всех

румбов.

Чтобы определить среднюю глубину реки h

, строят по от­

меткам дна сечение водного потока для заданного румба и найден­

ной длины разгона волны X

при РУВВ (р и с.2 9 ) . С

помощью

планиметра или путем

разбивки

на элементарные (фигуры подсчиты­

вают

площадь сечения

водного

потока F , м*\ Тогда

средняя глу­

бина

реки в заданном направлении, м,

 

Рис.29. Схема к определению средней глубины реки h в заданном направлении

Параметры ветровых волн следует рассчитывать по направле­

ниям ветра всех восьми румбов. Такая необходимость вызнана тем,

что величины ViQ ,

Л и /?

имеют различные значения для

разных направлении.

Поэтому

заранее нельзя сказать, какое н а ­

правление является

наиболее

волноопасннм.

В настоящее время расчет параметров ветровых волн произво­

дят на основании разработок, выполненных волновой комиссией при

Институте водных проблем Российской Академии наук

[4 l]

. Эта

комиссия

составила

 

график (р и с .3 0 ) ,

который позволяет

опреде­

лять высоту и длину волны в пределах глубоководной зоны водое­

ма (для

этой зоны

глубина

воды

h > 0,5 А

,

где

Д

- длина

волны )

. Найденные

 

с помощью графика параметры петровой волны

пересчитывают для

условий

мелководья.

 

 

 

 

 

 

Задача решается в следующей последовательности.

 

 

1. Определяют

величину

СУ

, о2/м , по формуле

 

 

 

 

 

 

г*

-

ю оо, X

__

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°

 

~

'

Vию2"

'

 

 

 

 

 

 

где

X

-

длина разгона

волны, км;

 

 

 

 

 

 

 

VfQ

-

расчетная

скорость

ветра,

м /с.

 

 

 

 

 

2. Величину СУ

откладывают на оси

абсцисс (точка Л ),

Из точки

Л

восстанавливают

перпендикуляр до

пересечения с кри­

вой

графика

в точке

£> ,

которую сносят

на ось

ординат и полу­

чают

точку

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В результате этого на кривой графика находят значение вели-

чин»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ыг) ’

 

 

 

 

 

 

а на оси ординат -

 

значение

величины

С

. с'/м .

 

 

 

Величина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о . -jm JiS-czi-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иЮ

 

 

 

 

 

 

 

В этих

выражениях

параметры волны h g (r)

и

Д г

п м, а ско­

рость VHQ

в м /с.

 

Индекс

" г ”

указывает

на то,

что

параметры вол­

ны соответствуют глубоководной зоне водоема.

 

 

 

 

 

3 . Из

последних двух

выражений определяют высоту волны, м,

47

О)

Рис.30. График для определения параметров ветровых волн в глубоководной зоне водоема

 

 

 

 

 

 

L

 

ш . . „ J j ' i L ____

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П6 (г)

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

и длину

волны,

м,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л г

=

6 h 6cr)

 

 

 

 

 

дня глубоководной части водоема. Эти параметры имеют 15ь-.ную

 

вероятность

превышения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

Находят величину

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

h

 

 

-

средняя

глубина реки,

ч.

 

 

 

 

 

 

о. По табл.

8 определяют коэффициент К ,

н зависимости

от

найденного

 

значения величины

с/ :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

8

 

 

 

 

 

 

 

Значения коэффициента

К ^

 

 

 

 

с/

0,35 ,0,30

0,25

0,20

0,15

0,10

0,08

0,06

0.04

0,02

0,01

«ь

1,00

0,99

0,95

0,87

0,78

0,63

0,51

0,45

0,30

0,16

0,08

 

 

Для промежуточных значений

с/

коэффициент К ^

находят

путем интерполяции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

с/

 

>

0,35 принимают fcC fa =

1,00.

 

 

 

 

 

6 . Подсчитывают высоту

ветровой

волны для условий

мелководья

■ в (м)'

м*

по

Ф°РмУле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ 6 0 0 = K h ^ 6 (r ) -

 

 

 

(2 3 )

 

Индекс

 

"ч " указывает на то, что

высота ветровой волны, най­

денная

по формуле ( 23) ,

соответствует мелководью.

 

 

 

 

7 .

Определяют величину

е

. с2/ч ,

по формуле

 

 

е

ггл

49

где

высота ветровой

волны

h$(M)v ч» а ско^ос'гь

 

 

n м/ с *

 

 

8 .

 

По табл.9 находят

коэффициент J

в

зависимости

от по­

лученного

значения величины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

9

 

 

 

 

Значения коэффициента f

 

 

 

 

 

 

 

е

1 , 0

 

1 . 2

1 , 6

2 ,0

3,0

4,0

6 ,0

8 ,0

10 ,0

1 2 ,0 13,0 20 ,0

/

7 ,8

 

8,8

10 ,0

1 1 , 0

12,3

13,2

14,2

15,1

15,6

15,9 16,0

16,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для промежуточных значений

в

коэффициент

у

 

определяют

путем интерполяции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

б

<

1 ,0

принимают

у

= -7 ,8 .

 

 

 

 

 

 

 

9. Определяют длину волны на мелководье

Л м

, м, по формуле

 

 

 

 

 

 

= f h eC” ) -

 

 

 

 

 

 

(2 4 >

 

Параметры

 

и Л м

имеют 1#-ную

вероятность

превышения.

Результаты расчета параметров

ветровых волн сводят

в

табл.10 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

 

10

 

 

 

К-расчету параметров ветровых волн

 

 

 

 

 

п%

Наименование расчетных Размер-

Направление

ветра

 

 

 

 

величин

 

ность

С

СВ

 

ЮН

Ю| ш

 

 

1

 

 

 

2

 

 

3

4

5

6

7

 

8 1 9

10

1 1

1

Скорость Ум

 

 

м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Коэффициент Ку по табл. 7

-

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Скорость

по

формуле

м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Длина разгона волны X

 

 

 

 

 

 

 

 

км

 

 

 

 

 

 

 

 

5

из

р и с.2 8 ,б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

То же

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Площадь

сечения

водного

м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потока

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7Средняя глубина реки

А._ F

Соседние файлы в папке книги