【正文】 ： =2=2**25=設(shè)計值： g==*= kN/m 、側(cè)墻上水壓力（水壓力呈三角分布，滿槽時底端有最大壓力） 標準值： =hb=10**3= kN/m 設(shè)計值： ==*= kN/m 、底板 自重標準值： ==*3*25=15 kN/m 自重設(shè)計值： g==*15= kN/m 、底板上水壓力（ 水壓力呈均勻分布，滿槽時假設(shè)水面與拉桿中心線重合） 標準值： =hb=10**3= kN/m 設(shè)計值： q ==*= kN/m 、人群荷載（人群荷載換算成作用于中心軸線上的集中荷載） 標準值： =2*3=6kN 設(shè)計值： P== 計算簡圖如下： 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 三、槽身結(jié)構(gòu)計算 圖 橫向計算簡圖 、橫向結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 圖 M橫向結(jié)構(gòu)彎矩圖（ ） 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 三、槽身結(jié)構(gòu)計算 圖 Q橫向結(jié)構(gòu)剪力 圖（ kN） 圖 N橫向結(jié)構(gòu)軸力圖（ kN） 使用力學求解軟件，求的橫向結(jié)構(gòu)內(nèi)力簡圖如上圖（圖 3 3 37），具體內(nèi)力如下： 內(nèi)力計算 桿端內(nèi)力值 ( 乘子 = 1) 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 三、槽身結(jié)構(gòu)計算 桿端 1 桿端 2 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩 1 2 3 4 5 、配筋計算 、底板配筋與抗裂校核：（按底板中部彎矩配筋） 采用 C25 混凝土，＝ ， Ⅱ 級鋼筋， ==310N/mm2 ， M= ，N= kN。 =b=％ *3000*164=984 選配 4φ18200（ =1018） == ε=1= ===4419 選配 4φ28+8φ18200（ =4499） ρ ===％ ＞ =％ ，滿足要求。 、側(cè)墻配筋與抗裂校核 由內(nèi)力計算簡圖得知，側(cè)墻與底板的固結(jié)處彎矩和剪力均達到最大，其值分別為 = ， = kN。 按板進行配筋計算，由于計算單元寬 b=3m，故每米需要配筋面積 =/3=1284，選配 4φ16+2φ18（ =1313） 斜截面： ==**3000*164=＞ Q=*= kN，故只 需按構(gòu)造配置鋼筋，根據(jù)規(guī)范要求可選配 φ8200 的箍筋。 、拉桿的配筋計算 跨中彎矩 M= ，軸力 N= kN。 =M/N=，屬于偏心受壓構(gòu)件。 選配 2φ36 鋼筋 。槽下兩岸墩間用漿砌石護坡。主拱圈兩拱腳處設(shè)拱 座，連接處設(shè)槽墩，拱座建于堅固的新鮮基巖上，可不考慮拱腳變位對拱圈應力的影響。（其中兩跨連接處槽墩頂寬 3m） （ 2）矢跨比 f/L 由于槽身底面到地面最大高差約 15m，主拱圈形式采用肋拱，故選取矢跨比 1/6， f= （ 3）寬跨比 b/L 拱寬 b 一般與槽身寬相等，槽寬為 4m。 由地形圖可知，槽身底部于地表最大高差約 15m，渡槽的坡降為 1/800。 滿槽水加橫向風壓力的情況： =(+)/2*白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 =(+)/*=(+)/2+*=(+)/2+*===空槽加橫向風壓力的情況： =/2*=* =/2+*=+*===排架上 橫梁的自重 標準值 =**25=5 kN/m 設(shè)計值 =*5=6 kN/m 、 計算工況的確定 A、滿槽水加橫向風壓力 B、空槽加橫向風壓力 、排架的內(nèi)力計算 、 滿槽水加橫向風壓力 根據(jù)前面的荷載計算，可用結(jié)構(gòu)力學 求解器求得排架的各種內(nèi)力。 鋼筋面積、 = e=ε+a=320+400/243=477mm == = =3184 選配 4φ28+2φ22鋼筋（ =3223）， ρ ===％ ＞ =％ ，滿足要求 斜截面 ： 驗算截面尺寸： （ ） =*（ **1000*357） =929 kN＞ V= kN，截面尺寸滿足要求。 縱向受力鋼筋面積： =δb=**500*457=790 配筋率： ρ===％＞ =％ ，滿足要求。 =*= 由此可計算 得偏心距增大系數(shù) η=1+ =1+**= η=*500=＞ =*357= 故按大偏心受壓構(gòu)件進行計算。 此時按軸心受壓長住進行承載力復核， l0/b=， 根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)》中表 31 查得軸心受壓柱穩(wěn)定系數(shù) φ=， As′ =3223mm2，則有： =φ（ +） =*（ *1000*400+210*3223） = kN 最大垂直荷載 N=(+)/2= kN， 故原配筋滿足要求。拱圈自重（）所產(chǎn)生的內(nèi)力，應根據(jù)施工方法的不同而按無鉸拱或有鉸拱計算，本例計算中按無鉸拱考慮。本例中，由 m=， n=查得 =。取混凝土收縮相當于溫降 =10℃ 。根據(jù)拱式渡槽的運用情況，一般考慮以下幾種荷載組合： 基本組合（設(shè)計條件） 加大水深時水重 +自重 +人群荷載 特殊組合（校核條件） （ Ⅰ ）空槽自重 +溫降 +混凝土收縮 （ Ⅱ ）滿槽水重 +槽身自重 +溫升 已知設(shè)計條件下控制截面的內(nèi)力值，即可配置鋼筋，按偏心受壓構(gòu)件進行承載能力（或強度）計算。 縱向穩(wěn)定驗算 計算簡圖如下： 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖 46 拱圈計算簡圖 主拱圈的軸線計算長度 s=，換算為直桿的計算長度（無鉸拱）=*=。 由于渡槽的環(huán)境類別為二類，可取混凝土保護層厚度 c= c′ =35mm，預估鋼筋直徑 d=20mm，受力鋼筋合力作用點到梁受拉邊緣的距離 ， a。 由 ==，查《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表 ，得鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) φ=。實際工程中，還應根據(jù)渡槽施工及運用的具體條件，對其他可能的不利情況進行驗算。另外，取混凝土的線膨脹系數(shù)α =。 =+++ H=2（ +） =+++ 計算結(jié)果見附表 11。首先利用附錄 B 表 B1表 B15 查算不計彈性壓縮影響左拱腳的彎矩、水平推力的影響線縱坐標，同時還可以從表 B16 查得左拱腳鉛直反力的影響線縱坐標。 求出和后，分別計算和對 1/4 拱跨處 v 點的力矩和對拱腳 k 點的力矩，計算結(jié)果見下表（ 44）： 表 44 拱上各點彎矩計算表 荷載名稱 荷載值 Kn 對 v 點力臂 對 k 點力臂 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 29 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 ∑ === m=1= 計算得 m 值與初擬值 m= 接近， 下面計算時用 m= 、彈性壓縮系數(shù)的計算 由式 = 式中 = ， = 由《渡槽》書后附錄 B 中表 B7 和 B6 查得： =， v= = 已知：拱頂截面 =100*100=， ==*； C25 混凝土彈性模量 E=* kN/。 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 鋼筋面積、 = e=η+a=+1000/243= = = ＜ 0 故按最小配筋率配筋， =％ *1000*400=800 故原立柱的配筋能滿足要求。 、排架的縱向計算 、 排架一端槽身已就位，另一端尚未吊裝的情況 （無水） 半節(jié)槽身重 /2=，考慮到施工荷載，取動力系數(shù) n=，則該情況下的荷載 N==，偏心距 e0=500mm。 、橫梁的配筋計算 橫梁按受彎構(gòu)件進行配筋計算： 正截面： 由于渡槽的環(huán)境類別為二類，可取混凝土保護層厚度 c=35mm，預白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 估鋼筋直徑 d=16mm，且鋼筋布置一排，所以受力鋼筋合力作用點到梁受拉邊緣的距離 a=c+d/2=35+16/2=43mm；因此截面的有效高度 h0=50043=457mm。 內(nèi)力計算結(jié)果如下圖所示： 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）排架荷載分布圖（滿槽） （ 2）排架彎矩圖（滿槽） （ 3） 排架軸力圖 （滿槽） （ 4）排架剪力圖 （滿槽） 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖 43 0 號排架內(nèi)力計算圖（滿槽） 具體內(nèi)力計算數(shù)據(jù)如下： 內(nèi)力計算 桿端內(nèi)力值 ( 乘子 = 1) 桿端 1 桿端 2 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 、 空槽加橫向風壓力 空槽加橫向風壓力時的內(nèi)力計算同滿槽時的計算方法一樣，只是槽身傳到立柱頂部的集中力減小，計算結(jié)果如下圖 44 所示： 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）排架彎矩圖（空槽） （ 2）排架剪力圖 （空槽） （ 3）排架軸力圖 （空槽） 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖 44 0 號排架內(nèi)力計算圖（ 空 槽） 具體內(nèi)力計算數(shù)據(jù)如下： 內(nèi)力計算 桿端內(nèi)力值 ( 乘子 = 1) 桿端 1 桿端 2 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩 1 2 3 4 5 6 7