【正文】 。E/NW∠80176。W/SW∠70176。表23 大發(fā)水電站區(qū)域構(gòu)造特征簡(jiǎn)表構(gòu)造名稱構(gòu)造要素主要構(gòu)造特征距工區(qū)最近距離（km）壩址廠址磨西 斷裂N10～30176。T3j砂巖夾板巖主要分布于田灣河流域界碑石上游T3xn粘板巖、鈣粘板巖主要分布于環(huán)河上游及玉龍希斷裂以西一帶。Q32毛坪、界碑石及環(huán)河下游Ⅳ基座120~160塊碎（卵）石層完整性差Q31杜河壩、田灣鄉(xiāng) 地層巖性區(qū)內(nèi)出露地層以磨西斷裂為界可劃分為東部未變質(zhì)的沉積巖、巖漿巖區(qū)和西部的沉積變質(zhì)巖區(qū)。各級(jí)階地發(fā)育特征見表21。工程區(qū)田灣河自西向東流經(jīng)田灣鄉(xiāng)花生棚子匯入大渡河，河谷較寬闊，谷底寬100~200m，河道平均坡降30‰。金窩以下的右岸支溝普遍發(fā)育現(xiàn)代泥石流，溝口分布有大小不一的泥石流堆積扇，尤其是龔家溝、油房溝、唐家溝、大發(fā)溝都是十分活躍的泥石流溝，歷史上都曾經(jīng)暴發(fā)過大規(guī)模的泥石流。其中最大的支流為環(huán)河，集水面積392km2，占全流域面積的28%。本流域山高谷深，河流深切，分水嶺高程一般在3000～5000m，有雪山、冰川分布。47′之間。田灣河地理位置界于東經(jīng)101176。這次設(shè)計(jì)主要需解決的問題在于各種主要設(shè)備的參數(shù)、尺寸等的計(jì)算，以此根據(jù)相關(guān)資料選擇經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)備型號(hào)；廠房的平面尺寸以及立面尺寸的計(jì)算和選擇；吊車梁和樓板配筋以及強(qiáng)度等驗(yàn)算。 選擇水電站廠房設(shè)計(jì)作為這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是因?yàn)閺S房在水電站中占有較大的投資比例，且其具有極大的重要性。 plant design。其設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括樞紐布置、主要設(shè)備型號(hào)選擇計(jì)算、廠房布置設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、吊車梁配筋計(jì)算、安裝間樓板配筋計(jì)算。整個(gè)設(shè)計(jì)過程主要通過課程所學(xué)知識(shí)、查閱相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范以及設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)資料并在老師的指導(dǎo)下完成。 stuctural design。并且想通過這次的設(shè)計(jì)將所學(xué)知識(shí)合理的運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去，讓自己所學(xué)的知識(shí)在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)，以順利完成該設(shè)計(jì)的目標(biāo)和要求。2 基本資料 工程概況 田灣河是大渡河中游右岸的一條支流，發(fā)源于貢嘎山西側(cè)，主源莫溪溝與最大支流環(huán)河均位于康定縣境內(nèi)。41′～102176。流域左側(cè)中上游以貢嘎山與磨西溝分水，下游與兩叉河和什月河相連；右側(cè)草科以下與瓦羅溝接壤，其余則與松林河為鄰。最高的貢嘎山主峰海拔達(dá)7556m?！?，是田灣河比降之最。h。流域內(nèi)地?zé)峄顒?dòng)十分強(qiáng)烈，河谷兩岸多有溫泉分布。田灣河流域發(fā)育有五級(jí)階地。表21 田灣河流域階地特征表級(jí)別類型拔河高度(m)組成物質(zhì)形態(tài)特征時(shí)代典型分布位置Ⅰ堆積3~7砂卵礫石及塊碎（卵）石層小平臺(tái)狀,寬一般10~50m，局部100m左右。磨西斷裂以東主要分布一套古生界海相和中生界陸相地層及晉寧~澄江期基性~超基性巖、閃長(zhǎng)巖、花崗巖；磨西斷裂以西為一套古生界和中生界區(qū)域變質(zhì)地層，以及少量印支~燕山期花崗巖（見表22）。T3zh石英砂巖、粉砂巖同上T1+2大理巖千枚巖、石英巖主要分布于安順場(chǎng)松林河中上游二疊系P2石英巖、石英片巖主要分布于大渡河右岸田灣河中下游及海螺溝一帶P13大理巖、灰?guī)r同上P12灰?guī)r、白云巖夾大理巖同上P11灰?guī)r、板巖互層同上泥盆系D23硅質(zhì)白云巖主要分布于田灣河下游及安順場(chǎng)松林河中下游D22白云巖、大理巖、板巖同上D21砂巖、板巖、灰?guī)r、白云巖同上元古代γ2二長(zhǎng)花崗巖主要分布于大渡河左岸石棉~瀘定一帶δ2閃長(zhǎng)巖同上Σ22超基性巖同上 地質(zhì)構(gòu)造田灣河流域位于甘孜褶斷帶與川滇南北向構(gòu)造帶交匯部位，地跨松潘甘孜地槽褶皺系和揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)兩大構(gòu)造單元，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景復(fù)雜。W/SW∠70～78176。斷層帶寬10～30m，最寬達(dá)100m，由灰?guī)r、千枚巖之碎塊巖、角礫巖、糜棱巖、斷層泥組成。斷層帶寬3～10m，局部20m，由膠結(jié)緊密的角礫巖組成，常充填石英脈，斷層多具擦痕及方解石薄膜。玉農(nóng)希斷裂N20～30176。W位于草科以西，延伸60km以上。局部近直立。核部最老地層為二疊系下統(tǒng)，兩翼分別為二疊系下統(tǒng)中、上段。軸面略向東傾，開挖段略向西傾，脊線呈波狀起伏?！?5176。氣溫由下游隨海拔高程升高而逐漸遞減，金窩（海拔約2000m）年平均氣溫11℃左右，草科至河口（海拔1400～1000m）多年平均氣溫13～15℃左右。表24 田灣雨量站多年平均降水量統(tǒng)計(jì)表時(shí) 間1月2月3月4月6月7月8月9月11月12月全年降雨量(mm) 流域概況田灣河為大渡河右岸一級(jí)支流，發(fā)源于貢嘎山西側(cè)的康定縣境內(nèi)。田灣河流域位于東經(jīng)101176。47′之間，左側(cè)中上游以貢嘎山與磨西溝分水，下游與兩叉河和什月河相連；右側(cè)草科以下與瓦羅溝接壤，其余則與松林河為鄰。各水文站基礎(chǔ)資料觀測(cè)情況詳見表25。根據(jù)大泥口水文站徑流系列按面積比推算至大發(fā)電站壩址，并分別對(duì)年（5～翌年4月）和枯水期（11～翌年4月）徑流進(jìn)行頻率計(jì)算，徑流計(jì)算成果見表26。各永久性主要水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)及洪峰流量見表31。西北部最高的貢嘎山主峰海拔高達(dá)7556m，常年白雪皚皚，屬高山區(qū)。從安全和經(jīng)濟(jì)的角度來考慮，采用該類型的廠房是非常不合理的。 樞紐布置大發(fā)水電站采用底格欄柵壩取水、首部設(shè)置調(diào)節(jié)池、長(zhǎng)引水隧洞、地下廠房的混合引水式開發(fā)。兩岸連接壩段為混凝土重力壩，壩頂寬6m。護(hù)坦后緊接20m長(zhǎng)的鋼筋混凝土海漫，為平坡。主要發(fā)育有5條支溝，從上至下依次為倪廠溝、小唐家溝、楊家溝、蔣家溝和張家溝，其中倪廠溝是隧洞區(qū)段切割較深的最大支溝，覆蓋層堆積較厚，其余4條溝切割較淺，在1700m以上高程溝心基巖裸露。調(diào)壓室為水室式，下室長(zhǎng)20m，；，全線采用鋼板襯砌。根據(jù)該水電站的水頭變化范圍428~514m，在水輪機(jī)系列型譜表（表41）——斗葉式轉(zhuǎn)輪型譜參數(shù)，查出合適的機(jī)型為CJ20。 水輪機(jī)主要參數(shù)選擇 （1）轉(zhuǎn)輪直徑的確定 選用模型轉(zhuǎn)輪在限制工況的；查得限制工況的效率，并取該工況下,則轉(zhuǎn)輪直徑 為： —轉(zhuǎn)輪個(gè)數(shù)，取1； —噴嘴個(gè)數(shù)，取6。 （4）水斗數(shù)Z的選擇 選用=22。 （4）定子鐵芯外徑 =300 r/min r/min =+=1210+ = cm 則取=1280 cm，故發(fā)電機(jī)型號(hào)為。一般推薦使用合理半徑，外壁用上限，內(nèi)壁用下限，為了減少水流在轉(zhuǎn)彎處的脫流及渦流損失，因此將肘管出口做成手速斷面，并使斷面的高度縮小，寬度增大。圖52 雙小車橋式起重機(jī)示意6 廠房設(shè)計(jì) 主廠房的輪廓尺寸確定　　　裝有立式?jīng)_擊式水輪機(jī)的廠房機(jī)組段長(zhǎng)度，主要由蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)等設(shè)備在X軸方向的尺寸來確定，同事還考慮機(jī)組附屬設(shè)備及主要通道，吊物孔的布置及其所需尺寸?！嫌蝹?cè)廠房寬度，=,=~，=3= m—下游側(cè)廠房長(zhǎng)度，亦尾水管的長(zhǎng)度=（~)== m所以廠房寬度B=+=+= m 主廠房各層高度和高程的確定 由于水斗式水輪機(jī)在我國(guó)還未形成系列產(chǎn)品，相關(guān)資料很是匱乏，無法找到水輪機(jī)的詳細(xì)尺寸及細(xì)部構(gòu)造，在以下計(jì)算過程中所用到相關(guān)于水輪機(jī)的細(xì)部尺寸，如：噴管半徑、發(fā)電機(jī)定子高度、上機(jī)架高度、最大部件高度等，均按經(jīng)驗(yàn)選取。 =+ 式中：—發(fā)電機(jī)定子高度，取= m， 則： =+= m(5) 起重機(jī)安裝高程的確定 起重機(jī)的安裝高程是指吊車軌頂高程，它是確定主廠房上部結(jié)構(gòu)高度的重要因素。 則： == m 主廠房各高程示意圖見下圖。主廠房縱軸線方位N53176。廠房采用交通洞進(jìn)風(fēng)，經(jīng)拱頂設(shè)于安裝間端部的排風(fēng)洞出風(fēng)，排風(fēng)洞洞口位于尾水洞上游，斷面為城門洞型，主變室排風(fēng)洞末端交于主廠房排風(fēng)洞。 廠房布置，廠內(nèi)安裝兩臺(tái)單機(jī)容量為120MW的沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組。橋機(jī)跨度LK=，為一臺(tái)(2300)t雙小車橋式起重機(jī)。大發(fā)水電站地下廠房頂拱調(diào)整為錨噴支護(hù)和鋼筋混凝土襯砌相結(jié)合的復(fù)合支護(hù)型式，并將原設(shè)計(jì)的壓型模板吊頂改為金屬頂棚。 圖71 吊車梁的截面尺寸（mm） 吊車梁的受力計(jì)算 吊車梁的荷載計(jì)算因?yàn)镚=890 t， m 跨度 m。（1） 自重 m 其設(shè)計(jì)值為： 　　　　　鋼軌及附件重由制造廠家提供，初步估計(jì)可取　　　　　所以由以上可知均布荷載　　　　?。?） 吊車梁集中荷載計(jì)算 本吊車為雙小車橋式吊車，可根據(jù)公式 式中：—一臺(tái)吊車作用在吊車梁上的輪子數(shù)目，取4 —最大起吊重量（轉(zhuǎn)子428t） —定子重量（228t）　 —一臺(tái)吊車自重（215t) —吊車跨度（19m） —系數(shù)， 則：　　 其設(shè)計(jì)值為： 　　 —可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，（3） 橫向水平制動(dòng)計(jì)算 其設(shè)計(jì)值： （4） 縱向水平制動(dòng)力的計(jì)算 吊車制動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生縱向水平力，方向與吊車梁一致作用在軌頂。（1） 驗(yàn)算截面尺寸 將T形截面劃分為兩塊矩形截面，按公式及公式計(jì)算截面受扭塑性抵抗矩： 腹板：= 翼緣：= 整個(gè)截面受扭塑性抵抗矩為 式中：—混凝土的結(jié)構(gòu)系數(shù)， —混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， （2） 驗(yàn)算是否需按計(jì)算確定抗剪扭鋼筋 按公式驗(yàn)算 式中：—混凝土抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， 所以應(yīng)按計(jì)算確定抗剪扭鋼筋。 由式： 不能忽略T的影響，腹板應(yīng)按彎剪扭構(gòu)件計(jì)算。 縱筋： 選（） 圖74 吊車梁截面配筋圖 （mm）（7） 吊車梁斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算 ，則，則 所以滿足要求。（9） 撓度計(jì)算 吊車梁應(yīng)驗(yàn)算撓度是否在允許范圍之內(nèi)，以保證吊車的正常行駛， 吊車梁的最大許可撓度為。 次梁的跨度一般為4~6m，根據(jù)圖中布置，次梁的跨度為6m。梁高與跨長(zhǎng)之比為1/18~1/10，次梁截面寬度為高度的1/2~1/3。（1）荷載設(shè)計(jì)值 在正常使用時(shí)板承受的荷載設(shè)計(jì)值為： 均布永久荷載（板自重）： = 125 = kN/m 均布可變荷載（人群與設(shè)備）： = 5 = 6 kN/m（2）內(nèi)力計(jì)算 由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求出連續(xù)板的彎矩與剪力。 實(shí)心板斜截面受剪承載力計(jì)算： N KN N 滿足要求，故不需要配置彎起鋼筋。 圖83 彎矩圖（kN?m） 圖84 剪力圖（kN） 由圖中可以看出： 跨中截面最大彎矩設(shè)計(jì)值 kN?m 支座截面最大負(fù)彎矩設(shè)計(jì)值 kN?m（3）驗(yàn)算截面尺寸 由于彎矩較大，估計(jì)縱筋需排兩層，取mm，則 mm mm