橋梁墩臺沖刷計算課件

第十三章橋梁墩臺沖刷計算13.1墩臺沖刷類型13.2橋下斷面一般沖刷深度13.3墩臺局部沖刷深度

13.4橋下河槽最低沖刷線第十三章橋梁墩臺沖刷計算13.1墩臺沖刷類型113.1建橋后的河床演變

沖刷組成——自然演變沖刷一般沖刷局部沖刷13.1建橋后的河床演變2河床自然演變沖刷的四種類型：1)河流發(fā)育成長過程中河床縱斷面的變形；2)河槽橫向移動所引起的變形；3)河段深泓線擺動引起的沖刷變形；4)河槽周期性變形關于河床自然演變沖刷深度，目前尚無成熟的計算方法，一般多通過調查或利用橋位上下游水文站歷年實測斷面資料統(tǒng)計分析確定。河床自然演變沖刷的四種類型：36.3橋下斷面的一般沖刷計算

一般沖刷的基本概念：建橋后，由于橋孔壓縮河床，橋下過水面積減小，從而引起橋下流速的增大，水流挾沙能力也隨之增大，造成整個斷面的河床沖刷。這一沖刷過程，稱為橋下斷面的一般沖刷。隨著一般沖刷的發(fā)展，橋下過水斷面逐漸增大，流速逐漸降低，沖刷速率逐漸減小。當橋下河槽各點泥沙的沖刷及淤積達到平衡時，一般沖刷趨于停止，一般沖刷的深度達到最大。目前在工程界，一般沖刷后最大水深用hp表示。hp表示當一般沖刷完成后，從設計水位算起的計算垂線處水深（也即為計算垂線處天然水深與一般沖刷完成后河底被沖刷深度之和）。6.3橋下斷面的一般沖刷計算一般沖刷的基本概念：4二、非粘性土河床的一般沖刷1.河槽部分1）64－1修正式二、非粘性土河床的一般沖刷5橋梁墩臺沖刷計算ppt課件6橋梁墩臺沖刷計算ppt課件7橋梁墩臺沖刷計算ppt課件8橋梁墩臺沖刷計算ppt課件9橋梁墩臺沖刷計算ppt課件102）64-2簡化式橋下淤積原理：輸沙平衡原理；適用性：有推移質運動的非粘性土河床。G1——上游天然河道的來沙量，G2——橋下河槽斷面的排沙量。橋下沖刷橋下沖淤平衡推移質的輸沙率gs：單位時間單位河寬通過推移質的質量【kg/(m·s)】2）64-2簡化式橋下淤積原理：輸沙平衡原理；橋下沖刷橋下沖11上游天然河道的來沙量：橋下斷面的排沙量：上游天然河道的來沙量：橋下斷面的排沙量：12令64-2簡化式：令64-2簡化式：13橋梁墩臺沖刷計算ppt課件14橋梁墩臺沖刷計算ppt課件15橋梁墩臺沖刷計算ppt課件16三、粘性土河床的一般沖刷粘性土：三、粘性土河床的一般沖刷粘性土：1713.3橋墩的局部沖刷計算

修建在河床內的橋墩，經受著橋位河段及橋下斷面的一般沖刷，同時，橋墩阻擋水流，水流在橋墩兩側繞流，形成十分復雜的、以繞流漩渦體系為主的繞流結構，引起橋墩周圍急劇的泥沙運動，形成橋墩周圍局部沖刷坑。為了便于分析計算，假定橋墩局部沖刷是在一般沖刷完成后的基礎上進行的。橋墩計算公式中的墩前水深和流速都是采用一般沖刷后的水深和流速。13.3橋墩的局部沖刷計算修建在河床內的橋18一、橋墩局部沖刷的機理

1.橋墩周圍的水流橋墩周圍的水流結構1.墩前向下水流2.墩前水面涌波3.尺度很大的漩渦體系一、橋墩局部沖刷的機理1.橋墩周圍的水流橋墩周圍的水19漩渦體系1.兩側繞流漩渦2.墩前向下水流在床面附近形成的馬蹄形漩渦3.橋墩兩側邊界層分離形成的尾流漩渦4.床面附近形成的小漩渦每個急速旋轉并向下游移動漩渦的中心形成負壓，吸起床沙，帶往下游。伴隨漩渦的生成和移動，引起床面靜止的泥沙呈陣發(fā)性、突然的隨機運動狀態(tài)。在橋墩下游兩側漩渦相匯，泥沙沉積，形成很長的沙脊。當行近流速較小時，在橋墩下游約8倍墩寬（墩徑）處，漩渦逐漸消失。漩渦體系1.兩側繞流漩渦2.墩前向下水流在床面附近形成的馬蹄20橋梁墩臺沖刷計算ppt課件21橋梁墩臺沖刷計算ppt課件22

3.影響橋墩周邊局部沖刷的主要因素●涌向橋墩的水流流速、流向●橋墩寬度●橋墩型式●墩前水深●床沙粒徑3.影響橋墩周邊局部沖刷的主要因素23橋梁墩臺沖刷計算ppt課件24橋梁墩臺沖刷計算ppt課件25橋梁墩臺沖刷計算ppt課件26橋梁墩臺沖刷計算ppt課件27橋梁墩臺沖刷計算ppt課件28橋梁墩臺沖刷計算ppt課件296.5橋臺沖刷計算

一、橋臺的沖刷機理

6.5橋臺沖刷計算一、橋臺的沖刷機理3013.4橋梁墩臺基底最小埋深

●橋墩的最低沖刷線高程h

——橋臺所在位置（河灘或河槽）的平均水深(m)hs——橋臺沖刷深度?！駱蚺_的最低沖刷線高程13.4橋梁墩臺基底最小埋深●橋墩的最低沖刷線高程h31●設計所需基礎埋置深度h由《橋梁基礎》課程所述方法確定；

●基底埋置安全深度Δh查表確定。

●設計所需基礎埋置深度h●基底埋置安全深度Δh32橋梁墩臺沖刷計算ppt課件33二