钢栈桥设计计算书

3.1.3流水压力

本次以设计平均流速3m/s为计算依据。取河床冲刷最大处（河床标高-23m）的单排钢管桩进行稳定性计算，河床最大冲刷考虑6m，水位取20年一遇高水位+6.77m流水压力计算如下：

φ1000钢管桩承受的流水压力 Fw=KA

?V22g

10?32=0.8×35.77×1×

2?9.81=131.27kN

φ600钢管桩承受的流水压力 Fw=KA

?V22g

10?32=0.8×34×0.6×

2?9.81=74.86kN

式中 Fw—流水压力标准值(kN) ?—水的重力密度,取10kN/m3 V—设计流速,取3m/s

A—桥墩阻水面积(m2),计算至一般冲刷线处 g—重力加速度,g=9.81m/s2 K—桥墩形状系数,取0.8

3.2河床冲刷计算

钢栈桥处于×××南股槽强涌潮地段，而水下土质均以粉砂土为主，潮流对钢栈桥桥桩附近冲刷严重，为保证栈桥施工和运行时安全，现进行河床冲刷计算。 3.2.1一般冲刷计算

一般冲刷计算公式为：

????Q2?hcm???A?d?B?h??cj?cq??hp??1??6Ed?? ??

??式中：

hp5335—桥下一般冲刷后的最大水深（m）；

Ad—单宽流量集中系数；

?Bz??Ad???H??z?0.15

Bz—造床流量下的河槽宽度（m），对复式河床可取平滩水位时河槽宽度；

Hz—造床流量下的河槽平均水深（m），对复式河床可取平滩水位时河槽

平均水深；

Qp—频率为P%的设计流量（m3/s）；

Q2—桥下河槽部分通过的设计流量（m3/s），当河槽能扩宽至全桥时取用

Qp；

Bcj—河槽部分桥孔过水净宽（m），当桥下河槽能扩宽至全桥时，即为全

桥桥孔过水净宽；

?—桥墩水流侧向压缩系数；

hcm—河槽最大水深（m）； hcq—河槽平均水深（m）；

； d—河槽泥沙平均粒径（mm）

E—与汛期含沙量有关的系数；

hcm=16.09m，Q2=27000m3/s，Bcj=3000m，?=0.92， 各参数取值如下：Ad=1.26，

hcq=11.47m, d=0.075mm, E=0.66

经计算一般冲刷为:

3??5??5hcm?Q2???3??16.09???1.26?27000???Ad?B?h????cj?cq??0.92?300011.47????h??5335p?1??Ed6??1???0.66?????0.0756?=10.53m

3.2.2局部冲刷计算

一般冲刷后墩前行近流速：

1V?Ed6h212p3=0.66?0.0756?10.533=2.06m/s

河床泥沙起动流速:

Vhp0.140?0.0246(d)332d?10?hpd0.72

=0.0246?(10.530.0.075)14332?0.075?10?10.530.0750.72 =0.62m/s

墩前泥沙起冲流速:

V0'?0.462(d0.B)06V00.462?(0.075)0.06?0.621=0.8=0.25m/s

由于V?V0,所以局部冲刷计算：

n1hK0.6?V?V0'?b?K??1B1?V0?V0'????V0?V'???

00.83=

1?3.75?0.80.6??0.62?0.25????2.06?0.25??0.62?0.25??

=4.53m

式中: K?1—河床颗粒影响系数；

???? 1?11?1??K?1?0.8?0.45?0.15?0.8???0.450.15?dd0.0750.075??=??=3.75 K?—墩形系数；

n1—指数；

?V?n1??0??V?0.25d0.19?0.62?=??2.06??0.25?0.0750.19=0.83

3.2.3确定总冲刷深度

在二十年一遇最大流量下，总冲刷深度为15.06m,根据04.4、04.7、04.11、05.4、05.7地形图及进场后测定的河床冲刷情况确定最大冲刷深度为6m。

河床标高及各区段栈桥河床冲刷深度确定如下表 表2-2 区 段 第一区段 第二区段 第三区段 第四区段 第五区段 第六区段 里程桩号 ZQK0+000～ZQK0+200 ZQK0+200～ZQK0+300 ZQK0+300～ZQK0+650 ZQK0+650～ZQK1+000 ZQK1+000～ZQK1+250 ZQK1+250～ZQK3+000 长度（m） 河床标高（m） 河床冲刷深度（m） 200 100 350 350 250 1750 -3～-9 -9～-17 -17～-23 -9～-17 -9～-1 大于-1 6 6 6 6 6 3 3.3贝雷栈桥计算

3.3.1桥面板计算

⑴计算模型

由于公路—I级汽车荷载的中、后轮着地宽度为0.6m,其宽度已直接作用在纵梁上，故不用计算，只计算汽车前轮作用在桥面板跨中位置的受力即可。查《公路桥涵设计通用规范》，公路—I级汽车荷载前轴重力标准值30kN。取汽车前轮作用力P作为桥面板计算荷载。板的计算宽度取1.0m。汽车冲击系数按规范采用1.3，结构自重考虑为1.1的分项系数。 荷载分布及支撑情况见下图：