Расчет отверстия моста

В данном курсовом проекте отверстие моста определяется по графику накопления площади живого сечения. По оси ординат откладываются площади живого сечения реки нарастающим итогом, по оси абсцисс – расстояния. График приведен на рисунке 2.3.

Значения площадей:

w ₁ = 4560 м²; w ₂ = 6330 м²; w ₃ = 14472 м²; w ₄ = 15888 м²; w ₅ = 20516 м²;

w ₆ = 25170 м²; w ₇ = 46754 м².

Потребная площадь живого сечения под мостом без размыва русла определяется по формуле:

                                                                   (2.3)

где V_р =3,06 м/с – средняя расчетная скорость течения воды на пике паводка.

                                 м².

Положение первого устоя на рисунке 2.3 задаем самостоятельно. От точки кривой накопления рабочей площади, соответствующей намеченному положению устоя, по оси ординат откладываем значение вычисленной потребной площади и через эту точку проводим прямую, параллельную оси абсцисс. Точку пересечения этой прямой с кривой накопления площади живого сечения сносим на ось абсцисс и получаем, таким образом, положение второго берегового устоя, т.е. определяем потребное отверстие моста. Площади ω будет соответствовать наибольшее отверстие моста L_max, определяемое по графику. L_max = 320 м.

В результате стеснения живого сечения подходными насыпями произойдет размыв русла под мостом. Площадь живого сечения под мостом после размыва ω _пр увеличится и будет равна:

                                           ω_пр = Рω_др,                                             (2.4)

где ω _др – площадь живого сечения до размыва, м²; Р – коэффициент размыва.

Следовательно, если учесть, что русло под мостом будет размываться, то потребную площадь живого сечения можно уменьшить, введя в расчет потребной площади коэффициент размыва. Тогда с учетом размыва потребная площадь живого сечения под мостом будет равна:

                                                                                        (2.5)

Коэффициент размыва имеет предельные значения и нормируется в зависимости от величины расхода воды в реке, приходящейся на 1 м фронта потока, q.

                   

Площади ω^’ будет соответствовать наименьшее отверстие моста L_min = 280м. Подобным построением в обратном порядке можно найти положение первого берегового устоя соответствующее отверстию моста L_min. Варьируя между крайними значениями L_max и L_min , можно найти наиболее приемлемое решение при назначении итогового отверстия моста. Длину моста принимаем: L = 320м.

Исходя из длинны моста и длинны стандартных металлических пролетных строений с ездой поверху количество пролетов принимаем равным 6 пролетов расчетной длины 55,0 м.

 

2.3 Определение высоты подходной насыпи

Минимальная отметка проектной линии определяется по формуле:

                  ,         (2.6)                     

где УВВ = 138,8м - наибольший уровень высокой воды заданной вероятности превышения; z = 1м - величина максимального подпора перед насыпью вызванного стеснением потока мостовым переходом; ∆h_set - высота ветрового нагона; ∆h_run - высота наката ветровой волны на откос сооружения.

Высоту ветрового нагона ∆h_set (м), при отсутствии натурных наблюдений, рассчитываем по приближенной формуле:

               ,                   (2.7)

где α_ω – угол между продольной осью водоема и направлением ветра, град (принимаем самый опасный случай α_ω = 0); g = 9,81м/с² – ускорение свободного падения; V_w = 20 м/с - скорость ветра; к_ω =2,1*10^-6 – коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости ветра; L = 3000м - длинна разгона волны.

Глубина воды в акватории h_a определяется по формуле:

                                           ,                                              (2.8)

где w_a - площадь живого сечения акватории; L_a - длинна акватории.

Значения для w_a и L_a определяются при H^/_max = 138,8м. Таким образом, L_a = 3080м; w_a = 50142м².

                                   

Тогда минимальная высота подходной насыпи равна:

                   .

 

Список литературы:

1) СТН-Ц-01-95. Железные дороги колеи 1520мм. Строительно-технические нормы МПС. М., 1995. 83 с.

2) Изыскания и проектирование железной дороги. И.И. Кантор М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.

3) Лапидус Б.М., Пехтеров Ф.С., Терёшина Н.П. Регионалистика М.: УМК МПС России 2000. 442с.

4) Матвиенко В.С., Лукъянович Т.О., Скрипников В.М. Проектирование участка новой железной дороги. Новосибирск: СГУПС, 2007. 195с.