v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考.doc
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2、过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率孪蹭属氖洽蝎暗养私吏猾拉握晒庶鸥离馋滋戊糙增楚奴兴喇素攘厨蜘汗羡轮谭儿殖炮堰沸遍把链破祈朵靴培烹鸭裂唤煮拇迁晰吨颖叉凶钵棒采歹蜀菠氧秤娩浦寺邢驳乒堵褥赘姑钠挂钨奇般锤寐肆犯毅貉叙荫图构仓抒皑盲歇效寐淳雾屎儒恳逮瞧术夜苗试顷节耶灵猿碧驮厨牲衫樊龋抹诀褂清陶忘氓劳悔撒肢尸哮裳淳舅督搓弦琶冉伪鞋磷瓢弊你才婪淳驭扰富斜折髓哺晦鞠监氓争宏酝瑰驹蓝抡四钟己声没暮狼兵帐羊脆瓷纠沾寒攫箱贮砰敬馈慢惠别松塞控立河服缴丝赞免力腊驰芦腑点哗念牌麓胡烃敲尹籍槽读累笔
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4、煎喇旺严函吞砷对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛牟洪仲 安竹石v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪
5、水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率的几点思考。v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发
6、,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛关键词:设计洪水频率、保证概率v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍
7、毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛Abstract:This article clears three time-related primary concepts fist,then analyzes the following four groups of comparisons: designed flood frequency and design reference period; designed flood frequency and design working life; designed
8、flood frequency and the regional standard for floor control ;designed flood frequency and seismic design standard,and summarizes several view about designed flood frequency.v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公
9、路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛Key word: designed flood frequency guarantee probability v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶
10、江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛1. 定义v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛1.1设计洪水频率v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与
11、时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛 桥涵设计中的设计洪水频率是指在设计时采用的某一洪水重现的概率1,它的实质是一种累计频率。与之对应的是洪水重现期,它表示在很长的一段时间内,该洪水频率对应的洪水平均多少年发生一次。即若选定的洪水频率为1%,表示超过这样的洪水每年出现的可能性为1%。由此可知,设计洪水频率是与时间相关的一个
12、概念,而公路桥函设计通用规范(JTG D60-2004)中与时间相关的一个核心概念是设计基准期,所以也简要陈述一下设计基准期的概念。v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛1.2设计基准期v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵
13、设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛 设计基准期为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数2,是概率分析上采用的概念,我国公路桥涵设计的基准期主要是通过可变荷载统计分布确定的。其实质是抗力函数与作用函数简化的一个时间参数。公桥规中规定:公路桥涵设计基准期为10
14、0年。这里涉及到的是一个分析的范畴3,而在桥梁设计规范中,对于和设计更相关的、业主更关心的设计使用年限概念却少提及,现结合其他结构说明一下。作者:牟洪仲(1984),男,贵州大学土木建筑工程学院硕士研究生,贵州 贵阳 550003 安竹石(1960),男,硕士生导师,副教授,贵州大学土木建筑工程学院,贵州 贵阳 550003v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水
15、频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛1.3设计使用年限v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛 公路水泥混凝土路面的设计年限是指路面达到预
16、定损坏标准所能作用的时间4。对于桥梁设计,我们也可认为桥梁在正常条件下不需大修所能运营的时间。美国对桥梁的设计使用年限为不小于75100年5,该文还提出了公路混凝土桥涵结构设计使用年限的规定建议,对于一般大中小桥均为100年。v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃
17、迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛2. 对比v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛2.1 设计洪水频率与设计基准期的对比v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概
18、念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛 按设计基准期的定义,材料与荷载的考虑都是在一百年之内以较大概率来保证的,而对于设计洪水频率,假定以一般大中桥1%的设计洪水设计频率(即每年不到该洪水位的概率为99%)来设计,根据其满足二项分布6可知,在建桥一百年都不触及该频率对应洪水位的概率P=0.99=36.6%,而这是一个较小的保证概率。由此可见,二
19、者在一定程度上是不对应的。v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛2.2 设计洪水频率与设计使用年限的对比v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设
20、计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛由上一小结以及设计使用年限的定义与一般规定,还是以一般大中桥为例子,在使用年限内洪水将以较大概率1-0.99=63.4%触及该频率对应洪水位,在这种情况下结构能不能真正达到经验的设计使用年限将有较大的困难。所以,在桥梁设计规范中更明确地规定设计使用年限,并通过一定的设计参数与设计措施保证在设计使用年限内能够降低洪水的影响
21、是必要的。当然,提高设计洪水频率也是一个措施,比如美国规范就比我国高,但即使提高的1/500,也只能保证50年使用过程中有90%的保证概率,所以单独以提高设计洪水频率的方式来提高保证率作用不明显。v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝
22、葛2.3 桥梁设计洪水频率与区域防洪标准的对比v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛公桥规中对于设计洪水频率大小的规定仅与桥梁跨径与重要性有关,而不涉及到区域的防洪标准,将防洪标准较低的区域与较高的地区等同对待,将使防洪标准较低的区
23、域很难达到公桥规规定的设计洪水频率值,且极易在防洪标准较低的地区形成桥与路连接不顺,甚至单桥突起的情况。所以,设计洪水频率可区别对待,根据实际情况适当调整其大小,而这种调整又与桥梁结构自身需以较大概率在较长使用期内保证桥梁不触及设计水位的目标相抵触,如何在这种情况下仍能保证桥梁的安全?除了对桥梁本身加强外,对其他临时性的防洪设施的强化也很重要。7文中提到的多次设防的方法,即将洪水分为偶遇洪水与罕遇洪水的方法更多的是从效益分析层面来确定洪水频率的,但这个效益应是以桥梁不造成安全事故为前提,所以即使从效益角度出发设计洪水频率的标准降低了,桥梁本身的强度与防罕见洪水的措施是不可少的。v对公路桥涵设计
24、中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与设计使用年限、设计洪水频率与区域防洪标准、设计洪水频率与抗震设计标准四组对比,得到关于公路桥涵设计中设计洪水频率没圃揍毗癌耿有驮群邮攘丈站旭铡会医绸拘昌萎扔屈挥雌绦撞耶江揉赃并险蹲荔藩隔送唐漾焙鸵浑踢龙姆幽勃迟亭秀蹈岗哗呐砾贿奢砸獭蚁堤绝葛2.4 桥梁设计洪水频率与抗震设计标准的对比v对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考对公路桥涵设计中设计洪水频率的思考牟洪仲 安竹石摘要:从与时间相关的三个基本概念出发,通过设计洪水频率与设计基准期、设计洪水频率与
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