基于桥墩水痕与等流时线法的桥梁水害预警

针对现行中小流域桥梁水害预测方法存在误差大,外业强度大,缺乏水文资料难预测及重结果不重过程等弊端,提出一种用历史桥墩水痕推求流域概化汇流曲线的新方法,预测桥位断面洪峰流量大小的同时,对洪峰流量抵达桥下的具体时间进行了预测。为弥补等流时线法固有缺陷,采用下游流域面雨量过程作为实测降雨过程来对桥位断面汇流过程进行计算,利用洪峰流量减小系数和洪峰时间延迟系数来考虑河槽调蓄对洪峰流量大小以及抵达桥下时间的影响。实例证明,该法具有较高的精度,能够满足实际生产的需要,减少了野外勘测的工作量,使洪水预警工作变得更加简单和有效。     

流量影响线法的可行性验证分析

因为不需要测量流域面积、河道长度等外业资料,流量影响线法有可能被大量应用,影响其应用的首要因素是精度。本文实测了广东省内的八座桥梁,测量了每座桥梁2009年内两次洪水留下的两道水痕,并在气象网站上找到了相应的雨量。用第一次洪水水痕对应的雨量、流量来标定流量影响线;用第二次洪水水痕对应的雨量、流量来校核流量影响线的精度。研究结果表明,流量影响线法能够很好地预测洪峰流量和造峰时间,适用性强且精度满足规范要求。     

基于桥墩历史水痕与气象预报的中小桥水害预测

将中小桥山洪水害作为研究对象,以人工神经网络中的BP网络为工具,将桥墩历史上的数次洪水水痕高程和产生当次洪水的雨量记录作为数据基础,提出一种流量计算和预报既有中小桥水害的方法。这种方法物理意义明确。在计算中小流域流量时,传统的单位线法、推理公式法、铁路设计院法等方法将流域和桥渡看成两个系统,雨量通过"流域"系统后产生流量,流量再通过"桥渡"系统后才产生洪水水位。本文方法将"流域"和"桥渡"看成一个系统,直接建立起输入(雨量)与输出(水位)的数学关系,因此,不需要勘测流域面积、主河道长度及平均坡度等工作,可以节约大量的人力物力。多座桥梁的具体应用表明,本文方法具有较高的准确度。     

中小桥梁水害实时预警预报研究

为减轻中小桥梁水害带来的危害,本文提出基于流量影响线的中小桥梁水害实时预警预报法:利用历史洪水水痕高程和对应降雨量系列,完成模型标定;将实时雨量系列作为移动荷载组加到已标定模型上,计算实时流量过程线;确定洪峰流量、洪峰水位、洪峰出现时间、高水位持续时间等特征参数,对既有桥梁进行水害实时预警预报。研究结果表明:基于流量影响线的中小桥梁水害实时预警预报法需要参数少,计算简便,预报结果可靠,可以预估洪水灾变可能性及危险程度。其对做好水害预警、合理安排防洪救灾工作具有重要意义。     

基于桥墩水痕采用水位单位线法预测既有中小桥水位

以传统的流量单位线法为基础,提出了一种水位单位线法。结合桥梁墩台上的历史水痕,运用此方法可直接通过雨量推求桥址处的洪水水位,用于既有中小桥检算水位预测。经京广线某桥实例验证此方法的可行性。     

基于流量影响线法的广东省中小桥换算雨量荷载系列研究

提出了适用于流量影响线法的换算雨量荷载系列,并在广东省综合单位线法基础上利用VB程序绘制出广东省相对于设计频率为1/100的换算雨量荷载等值线图.在勘测到桥梁墩台的历史水痕后,对该桥址处进行流量影响线标定,确定影响线各参数值.将换算的雨量荷载系列在所标定的流量影响线上加载,即可得出相应于该设计频率的最大洪峰流量.广东省...     

流量影响线及其在桥梁山洪水害预报中的应用

在单位线法的基础上提出流量影响线法。流量影响线的数学模型与简支梁应力影响线的数学模型相同,这样就将洪峰流量计算转换成结构力学中的影响线最不利加载。流量影响线法需要利用历史上的洪水在桥梁墩台上留下水痕高程并收集到降雨量系列,完成流量影响线的标定。在接收到新的降雨量数据后,将雨量当作移动荷载在流量影响线上加载,计算出流量历程曲线,据此确定出最大洪峰流量和到达桥址处的时间即造峰时间。使用流量影响线计算流量时不需要流域面积,可以减少外业工作量。无论是已经建立单位线的地区还是没有建立单位线的地区,都可以利用流量影响线法预报山洪对中小桥的影响。流量影响线法可以为抗洪提供科学依据,为行车安全与抢险赢得宝贵的准备时间。     

河床断面选取对桥梁水文检算结果的影响

在对既有桥梁水文检算时,需对检定流量、检定水位、壅水高度、冲刷深度等进行计算。计算公式多是依据桥梁建成以前的资料,运行一定时间的既有桥的河道、水文水力条件已经发生了变化,若仍采用建桥前的资料进行计算可能存在不完全适应的现象。本文以朔黄铁路133号磁河特大桥为例,在采用不同计算断面进行水文检算的基础上,结合桥址河段河床地形现状,计算磁河特大桥可能的最大冲刷深度,并通过对比分析受无序挖砂影响的桥梁计算断面对水文检算结果的影响。     

修正的桥梁水害水位单位线预警方法研究

通过对常规的几种插值和拟合方法的原理对比分析,选取拉格朗日插值法和最小二乘曲线拟合法对桥梁水害水位单位线预警方法进行修正,提出修正的桥梁水害水位单位线预警方法,并给出具体的应用思路和实例分析。研究结果表明:该法弥补了传统的水位单位线法预警过程中时间跨度大、预警时间和水位精确性低的缺陷,提高了桥梁水害灾情预警的可靠性和准确性,特别是使得无雨量观测资料的中小桥水害预警成为可能,具有较高的实用价值。     

基于Google Earth的铁路桥梁水文计算应用研究

结合Google Earth三维影像图像,开发基于Google Earth的铁路桥梁水文计算系统。系统采用Visual C++和Google Earth API进行二次开发,实现在Google Earth上勾绘汇水面积、流域长度,计算水面坡度、断面流量及地区暴雨强度,为铁路桥梁前期勘察及水文研究提供了较为便捷的方法。     

地铁下穿黄河线路工程设计探讨

兰州地铁1号线两次盾构下穿黄河为我国首例下穿黄河工程,具有地层复杂、河道演变规律不确定、线位靠近桥位等特点。根据桥梁基础资料,进行上游、下游和双侧下穿方案比选,进一步结合桥墩迎水面冲刷坑坡度、最大冲刷线以及安全覆土要求,确定线位与桥墩的平面距离关系和纵向隧道埋深,同时对主河槽下线形、线间距、隧道下穿河堤埋深及区间联络通道和风井、废水泵房、盾构检修井的设置等线路问题进行研究探讨,提出穿黄工程线路设计的一般性规律。     

基于可拓方法的泥石流危险性评价

运用可拓学的物元理论、可拓集合论和关联函数,构建泥石流危险性评价的经典物元和节域物元,建立泥石流危险性评价的物元模型。应用建立的物元模型,选取泥石流规模、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、流域最大相对高差、流域切割密度、主沟床弯曲系数、泥砂补给段长度比、24 h最大降雨量、人口密度等10个因子作为泥石流危险性评价因子,对8条典型泥石流沟的危险性进行评价,获得客观合理的评价结果。与其它评价方法的对比结果表明:该方法能较真实地反映实际泥石流沟的危险性等级,证明可拓学理论应用于泥石流危险性评价的有效性和可行性。     

水阳江特大桥

水阳江特大桥位于安徽省宣州市东南隅,跨越皖南主要河流——水阳江和芜(湖)屯(溪)二级公路,是华东第二通道宣杭铁路宣城至长兴段的重点工程,为单线铁路桥,全长3675.6米,由21孔32米加180孔16米预应力混凝土梁跨组成。 本桥水文情况复杂。水阳江主河槽两岸堤防高低强弱不一,桥位以下主河槽弯曲迂回,滞洪严重,右岸漫滩、沟、渠、堰、塘比比皆是,乡道路径穿插其间。历史上水害严重,解放后曾多次溃堤,每遇水灾年份,宽滩漫流,汪洋一片,而且受长江洪水的影响,所以桥孔的布设主要受水文的控制。实际上含一河多桥的构想,除了右滩布设了2900米的漫滩桥孔外,还在左滩上另设了两座分洪桥梁和一段浸水路堤,形成了水阳江整个的路基——桥群防洪体系。     

基于GIS的高速铁路空间结构物布置方法研究

铁路空间结构物的设置考虑因素众多,在节约资金的前提下,同时确定合理的桥梁、路基、隧道方案是一种尝试;利用GIS系统中DEM数据管理及空间分析功能,提取出特定平面线路位置条件下的地面线高程数据,在满足高速铁路线路纵断面设计原则的基础上,按照工程量及工程造价最小的目标函数条件,通过编程求解出拟定坡度条件下最优的路基、桥梁、隧道长度布置方案,计算结果满足结构物布置的经济性要求。     

铁路混凝土梁桥震害评估各部件权重分析

地震发生后,对铁路桥梁的地震灾害损失进行简捷评估,对于制定抢险救灾方案和灾后重建规划十分重要。本文以铁路混凝土梁桥为例,分析桥面系、上部结构和下部结构各组成部分及其震害破坏形式,采用层次分析法和模糊综合评价相结合的方法,确定铁路混凝土梁桥各组成部分及各种震害破坏形式在桥梁震害评估中的权重,为判断铁路混凝土梁桥的破坏等级和估算单座桥梁的震害经济损失提供依据。     

跨河桥梁压缩冲刷数值模拟研究

桥梁的水下结构压缩河道,造成河床冲刷,危害桥梁基础的安全.根据水、沙运动及河床冲淤变形方程,考虑压缩断面上下游出现回流的特点,通过边界概化处理,获取有效过流断面面积,用泥沙颗粒分组考虑实际河床泥沙颗粒的不均匀性,建立跨河桥梁压缩冲刷的一维数值计算模型.用该模型计算的长江某大桥河段水位及河床高程与实测值的绝对误差分别小于0.1和0.5m,验证了模型的可靠性.应用该模型对桥址河段河床压缩冲刷的研究结果表明,汛期大流量时冲刷明显,而汛后小流量时可能有微淤;在相同水、沙条件下,对回流边界合理的概化处理可使压缩冲刷计算的结果更接近于实测值,并能反映压缩断面上、下游近区的冲刷发展过程;在压缩冲刷计算模型中考虑河床泥沙颗粒的不均匀性,比以往均匀沙假设更合理.     

三塔超大跨公铁两用斜拉桥活载加载标准研究

为探究公路铁路活载对三塔超大跨公铁两用斜拉桥结构的影响,以某公铁长江大桥为研究背景,建立有限元全桥模型。利用影响线确定活载最不利加载位置,分析铁路活载和公路活载对主梁、主塔、斜拉索的影响。研究结果表明:随着铁路和公路活载加载长度的改变,桥梁结构响应在主梁竖向位移、主梁压应力、主塔顺桥向位移、主塔顺桥向弯矩、斜拉索索力增幅等方面表现出一定的规律性,铁路活载引起的桥梁结构响应是公路活载的3.2~4.2倍;对于主梁和主塔,当铁路活载加载长度分别增加5.4%、22.2%、18.2%,结构响应对应增大35.90%~36.90%,8.27%~13.07%,4.40%~8.38%;对于斜拉索,活载作用下索力最大增幅位于跨中附近;按照偏安全的到发线长度加载比按照列车可能最大长度加载,在桥梁设计上更具有安全冗余度。研究成果可为超大跨度铁路桥、公铁两用桥的设计提供参考。     

安庆长江大桥3号墩钢套箱围堰施工技术

宁安铁路安庆长江大桥主桥为101.5＋188.5＋580＋217.5＋159.5＋116（m）三索面钢桁梁斜拉桥。桥梁主塔墩3号墩位于主河槽通航航道上,施工水位深,河床覆盖层浅,覆盖层下面为强风化光板岩,岩面高低不平;承台为圆形,直径大,桩基础为3.0 m/3.4 m变直径摩擦型钻孔桩。3号墩基础施工采用双壁钢套箱围堰方案,先围堰,后钻孔。钢套箱外径56 m,高42.88 m,属大型钢围堰。从围堰组拼、下水、浮运、定位、下沉等方面,详细介绍了宁安城际铁路安庆长江大桥3号墩钢套箱围堰的施工技术,为以后同类工程的施工提供借鉴。     

有轨无轨联合出渣在大坡度水工隧洞支洞中的应用

东山供水1#隧洞1-7#支洞施工坡度大、长度长、断面小,控制主洞施工任务重,是该标段施工工期控制的关键性工程。为加快施工进度,保障隧洞如期贯通,根据实际施工情况,进过多次现场考察、分析,将原来的有轨运输方案调整为有轨运输与无轨运输联合出渣的施工方案。该出渣方法与常规出渣方法相比,具有机动灵活、经济实用的特点,产生了较大的技术经济效益。     

宝鸡至兰州客运专线最大坡度值研究

通过从地形地貌、动车性能、工程设置及投资等方面对不同的坡度方案进行分析、比选,确定宝兰客运专线最大坡度的取值。从地形地貌分析,20‰(个别25‰)坡度方案更加适应地形,节省工程投资;从动车性能分析,动车组功率大、质量轻,适应最大坡度能力强,20‰(个别25‰)坡度方案使得动车的牵引及制动性能发挥良好,同时也满足最小时间追踪间隔要求;从工程设置及投资分析,20‰(个别25‰)坡度方案主隧道长度合理、工程投资较为节省。本项目推荐最大坡度为20‰(个别25‰)是合理可行的。