桥梁设计系统使用说明

桥梁设计程序使用说明钟振华于2003年目录第一章冲刷计算…………………………………………( ) 第二章曲线计算…………………………………………( ) 第四章墩台计算…………………………………………( ) 第三章桩基计算…………………………………………( ) 第三章结构计算…………………………………………( ) 第四章绘图程序…………………………………………( ) 第五章勘测程序…………………………………………( ) 第六章资料查询…………………………………………( )第一章冲刷计算程序使用说明本程序计算公式采用《铁路工程水文勘测设计规范》TB 10017-99和《桥渡水文》铁路工程技术手册，计算公式见附录，适用于一般桥梁的各种冲刷计算。

程序分为两个部分:一、第一部分用于计算通常情况下的粘性土和非粘性土河床的一般冲刷和局部冲刷，结果用于判断是否需要第二部分计算。

主河槽单宽流量集中系数A 的计算可以单独用集中系数A菜单项求出再输入冲刷计算的原始数据中。

二、第二部分用于：（一）当一般冲刷线在不同土层的分界线上，因局部冲刷所采用的土层性质和一般冲刷不一样，用本部分程序单独计算桥墩的局部冲刷。

（二）当一般冲刷线比桩基承台底低的时候，局部冲刷所采用的公式与第一部分计算不一样，用本部分程序单独计算桥墩的局部冲刷。

第一部分一、程序的使用本部分计算在冲刷计算下拉菜单里，共分为数据向导、读入数据、打印结果、集中系数A共四个命令（一）数据向导用户可以采用友好界面输入原始数据。

不用考虑数据文件的格式。

（二）读入数据用户输入原始数据文件的目录和文件名。

程序从文件读入原始数据并进行计算。

（三）打印结果用户输入结果文件的目录名称和文件名，程序把结果写入结果文件并打开它。

（四）集中系数A通过主槽地面线和平滩水深计算主河槽的单宽流量集中系数，需要单独组织原始数据文件。

原始数据文件的数据格式见注意事项的第五点。

二、数据的组织输入文件的数据编辑分为三大部分：（一）桥梁名称及河流水文三要素：百年流量、流速、水位（二）主河槽、左河滩、右河滩的相关数据：包括平均水深、最大水深、桥孔净宽、单宽集中系数、谢才流速系数、河床质颗粒粒径、桥墩的计算宽度、墩形系数等（三）主河槽、左河滩、右河滩的地面线数据，此数据输入主要用于计算相应的平均水深、最大水深、谢才流速系数。

这一部分是可选部分，假如不用程序计算则不用输入。

三、数据文件的格式第1行（字符串）：BridgeName变量说明：BridgeName：桥名，如深冲3#大桥，字符长度不限第2行（3个数据）：Qp，Vp，Hp变量说明： Qp：百年流量（m3/s） Vp：流速（m/s） Hp：标高（m）第3行（2个数据）：nType1，nCompute变量说明：nType1：主槽河床质类型，1代表粘性土，0代表非粘性土nCompute：是否计算平均水深、最大水深、谢才系数的标示符，1为计算，0为不计算。

第4行（8个数据）：hc ，hmc，Bc，A，Cc，d，B1，Kξ变量说明：（第3、4、5行数据都为主槽的）hc ：主槽平均水深（m） hmc：主槽最大水深（m）Bc：主槽桥孔净宽（m）A：流量集中系数，河床质为非粘性土时采用平滩水位计算，假如为粘性土则采用1.0～1.2Cc：谢才流速系数 d：河床质粒径（mm）B1：桥墩计算宽度（m） Kξ：墩形系数，见附录第5行（1或2个数据）：E（IL1，IL2）变量说明：（假如为非粘性土输入E，粘性土输入IL1，IL2）E：与汛期含沙量有关的参数，见附录IL1：一般冲刷范围粘性土样的液性指数（0.16～1.19）IL2：局部冲刷范围粘性土样的液性指数（0.16～1.48）第6行（1个数据）：nType2变量说明：nType2：左河滩河床质类型，1代表粘性土，0代表非粘性土，-1代表没有左河滩，假如输入-1则不用输入后面两行数据。

第7行（8个数据）：ht ，hmt，Bt，A，Ct，d，B1，Kξ变量说明：（第6、7、8行数据为左河滩的，假如没有左河滩不用输第7、8行）ht ：左河滩平均水深（m） hmt：左河滩最大水深（m）Bt：左河滩桥孔净宽（m）At：左河滩流量非均匀分配系数，1.0～1.15Ct：谢才流速系数 d：河床质粒径（mm）B1：桥墩计算宽度（m） Kξ：墩形系数。

第8行（1个或2个数据）：vH1（IL1，IL2）变量说明：（假如为非粘性土输入vH1，粘性土输入IL1，IL2）vH1：河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速（m/s），见附录IL1：一般冲刷范围粘性土样的液性指数（0.16～1.19）IL2：局部冲刷范围粘性土样的液性指数（0.16～1.48）第9行、第10行、第11行为右河滩数据，意义同第6、7、8行。

第12行（3个数据）：1/n1，1/n2，1/n3变量说明：（nCompute=1时输入） 1/n1：左河滩糙率系数1/n2：主河槽糙率系数1/n3：右河滩糙率系数第13行（3个数据）：N1，N2，N3变量说明：（nCompute=1时输入）N1：左河滩地面点数N2：主河槽地面点数N3：右河滩地面点数第14～14+N1+N2+N3行（每行2个数据）：Stake，High变量说明：（nCompute=1时输入）Stake：地面点的桩号High ：地面点的标高………四、例子深冲3#大桥；桥名552,4.89,116.36 ；水文三要素1,1 ；主槽数据：粘性土，计算平均水深等0,0,22,1.519,0,6,5,1 ；主槽数据，见数据文件说明0.22,1.1 ；主槽一般冲刷和局部冲刷的粘性土液性指数-1 ；无左河滩1 ；右河滩为粘性土0,0,23.8,1.3,0,6,5,1 ；右滩数据，见数据文件说明0.22,1.1 ；右滩一般冲刷和局部冲刷的粘性土液性指数0,３0,20 ；左河滩、主河槽、右河滩糙率０,４,4 ；左河滩、主河槽、右河滩地面点数914,116.36 ；地面点桩号及标高920,110.41933,110.41940,112.01940,112.01950,112.41955,112.65968.8,116.46五、注意事项（一）首先对输入数据进行分析，确保输入数据的正确性。

（二）本程序一次只对一层土质进行计算，假如有几层土质，则可以用《桥渡水文》铁路工程技术手册P139中的逐层计算法，即：1、先根据第一层土进行计算冲深确定冲刷线位置。

如冲刷线位于本层内且下层（即第二层）土的粒径大于本层时，此时冲深即为所求。

当下层土的粒径小于本层时，则冲刷线到本层底面要留有一定的安全储备量△h，以策安全。

对携沙的河槽水流△h≥0.17hpm ，对于不携沙的河滩水流△h≥0.14hpm，如冲刷线到本层底面的安全储备量小于上述规定值，或冲刷线已位于第二层内，则应改按第二层的粒径重新计算。

2、按第二层土的粒径确定的冲刷线，如位于第二层内，且第三层土粒径大于第二层时，其相应冲深即为所求。

如冲刷线反位于第一层内，说明计算结果与实际不符，此时冲刷线应位于第一和第二层的分界线上。

3、假如出现一般冲刷线位于两层的分界线上时，应该采用本程序的第二部分进行桥墩的局部冲刷计算。

4、假如出现一般冲刷线低于承台的底面，也应该采用本程序的第二部分进行桥墩的局部冲刷计算。

（三）地面点的输入要按左河滩、主河槽、右河滩分开，各自独立，它们之间的分界点要重复输入。

（四）要保证输入地面点的最大的标高要高于或等于百年水位标高，可以这样确定左滩第一个地面点和右滩最后一个地面点，用百年水位线与地面线相交得到的两个点分别作为上述两个点。

（五）当求桥台冲刷时候，因为桥台没有局部冲刷，所以桥墩宽度输入0即可。

（六）主河槽单宽流量集中系数A的计算所需的原始数据格式如下：第1行（字符串）：BridgeName变量说明：BridgeName：桥名，如深冲3#大桥，字符长度不限第2行（3个数据）：Hp，N变量说明： Hp：平滩标高（m） N：主槽地面点数第3～3+N行（每行2个数据）：Stake，High变量说明： Stake：地面点的桩号 High ：地面点的标高第二部分一、程序的使用本部分计算在冲刷计算下拉菜单的局部冲刷二级菜单里，共分为数据向导、读入数据、打印结果三个命令（一）数据向导用户可以采用友好界面输入原始数据。

不用考虑数据文件的格式。

（二）读入数据用户输入原始数据文件的目录和文件名。

程序从文件读入原始数据并进行计算。

（三）打印结果用户输入结果文件的目录名称和文件名，程序把结果写入结果文件并打开它。

二、数据的组织输入文件的数据编辑分为三大部分：（一）桥梁名称及河流水文三要素：百年流量、流速、水位（二）计算类别标示符（三）与局部冲刷相关数据：包括一般冲刷深度、最大单宽流量、桥墩的计算宽度、墩形系数、河床质颗粒粒径（非粘性土时输入）、粘土的液性指数（粘性土时输入）等三、数据文件的格式第一行（字符串）：BridgeName变量说明：BridgeName：桥名，如深冲3#大桥，字符长度不限第二行（3个数据）：Qp，Vp，Hp变量说明： Qp：百年流量（m3/s） Vp：流速（m/s） Hp：标高（m）第三行（1个数据）：nCompute变量说明：计算类型，1代表为粘性土，0代表为非粘性土，-1代表一般冲刷线在承台底下的桩基局部冲刷计算。

第四行（5个数据）：hp ，Qm，B1，Kξ，d（IL）变量说明：hp ：一般冲刷水深（m） Qm：最大单宽流量（m3/s）B1：桥墩计算宽度（m） Kξ：墩形系数d：河床质粒径（mm） IL：粘土的液性指数第五行（7个数据）：Kξ‘，Kh2，φ，m，Bm，hφ，h变量说明：Kξ‘：单桩形状系数 Kh2：承台减少系数φ：桩径（m） m：垂直水流桩排数Bm：垂直水流分布宽度（m） hφ：桩自由长（m）H ：桩全长（m）四、例子深冲3号大桥；桥名2772.4,3.72,175.86 ;水文三要素-1 ;第三种计算类型标示符7.48,37.54,3.1,1,6 ; 一般冲刷深、单宽流量、墩计算宽度、墩形系数、粒径1,1,1.25,2,5,3,8 ; 单桩形状系数、承台减少系数、桩径、垂直水流桩排数、垂直水流分布宽度、桩自由长、全长附录第二章曲线布置计算程序使用说明本程序计算公式采用《铁路桥梁通用资料》铁路工程技术手册，适用于铁路桥梁曲线布置计算，本程序采用的是平分中矢布置。

一、程序的使用曲线布置计算在曲线布置下拉菜单里，共分为读入数据、打印结果两个命令（五）读入数据用户输入原始数据文件的目录和文件名。

程序从文件读入原始数据并进行计算。

（六）打印结果用户输入结果文件的目录名称和文件名，程序把结果写入结果文件并打开它。

二、数据文件的格式第1行（字符串）：BridgeName变量说明：BridgeName：桥名，如深冲3#大桥，字符长度不限第2行（字符串）：Cap变量说明： Cap：里程冠号，例如DK或D1K第3行（4个数据）：Grade，N1，N2，N3变量说明：Grade：线路等级，输1或2或3 Ltype：不同梁跨的种类数Qx ：弯道数 Bp ：变坡点数第4行（3个数据）：Nceter，Stake，H1变量说明：Nceter：中心里程对应的墩（台）号Stake ：中心里程H1 ：轨底到路肩高度第5行（2个数据）：Lj1，Lj2变量说明：Lj1 ：左台填土高 Lj2 ：右台填土高第6行～第6＋N1行（每行3个数据）：L，Nspan，H2变量说明：L ：计算梁长Nspan：该计算梁长的跨数H2 ：轨底到垫石顶高度第7+N1行～第7＋N1+N2行（每行5个数据）：zh，hz，R，Ls，Angle 变量说明：zh ：直缓点桩号 hz：缓直点桩号R ：曲线半径 Ls：缓和段长Angle：曲线偏角，左正右负，如右偏13°05′06″输入-13.0506第8＋N1+N2行～第8＋N1+N2+N3行（每行3个数据）：Bp，H3，Slope 变量说明：Bp ：变坡点桩号H3 ：变坡点高程Slope：变坡点右边坡度，上坡为正，下坡为负五、例子深冲3#大桥D1K1,1,1,21.5,294364,0.786,632.6,3,3.25294306,294600,1200,150,-3.2630394300,100,0.0035395000,110,0.0036第三章墩台计算第一节挖基工程数量计算程序使用说明本程序用于计算墩台挖基工程数量，其中桩基锁口采用1米，厚0.3米，土层内才采用护壁，桩身数量包括嵌入承台的0.5米。