【正文】 ..................................................................................................................44參 考 文 獻(xiàn) .......................................................................................................................46謝 辭....................................................................................................................................47 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 31 概 述 南水北調(diào)中線工程簡介“南方水多、北方水少”是我國水資源分布的特點，隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，北方缺水日益嚴(yán)重。為對本市的用水環(huán)境進(jìn)行綜合治理，修建此水泵站。基本方案為：站址的選擇和建筑物的布置，水泵的選型，水泵進(jìn)出管路的設(shè)計。京、津、華北地區(qū)平原尤為突出，不但制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而且出現(xiàn)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。從丹江口水庫計，分配我省 億立方米，扣除總干渠輸水損失，至我省各分水口門水量約 30 億立方米。共穿越大小河溝 201 條，無明顯河溝的坡水區(qū) 36 處，共計 237 條（處） ，河北段共有各類建筑物697 座。與南水北調(diào)總干渠相交叉，為了滿足總干渠建成后此河流的過水要求，故在排洪溝上修建一座渡槽。夾中砂，棕黃色，飽和，厚。根據(jù)中國地震局分析預(yù)報中心 2022 年 4 月《南水北調(diào)中線工程沿線設(shè)計地震動參數(shù)區(qū)劃報告》 ，本區(qū)地震動峰值加速度 ,相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度。 排水渡槽出口地表為黃土狀壤土，抗沖性能差，建議采取抗沖工程措施。夾中砂，棕黃色，飽和，厚 。 基本原則在縱剖面上，首先應(yīng)定出上游渠道末端樁號及下游渠道首端樁號；由水力計算確定出槽內(nèi)水面及槽身斷面輪廓尺寸，進(jìn)一步確定槽身各部位（用樁號表示）支承結(jié)構(gòu)高度，進(jìn)行跨度劃分及布置等工作。槽址應(yīng)位于河床穩(wěn)定，水流順直的河段，避免位于河流轉(zhuǎn)彎處，以免凹岸及基礎(chǔ)受沖。 結(jié)構(gòu)型式的選擇根據(jù)工程的自然地形、地質(zhì)條件及輸送的流量選擇適宜的槽身斷面形式、支承形 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 7式、基礎(chǔ)形式、與上下游渠道的連接形式等，渡槽型式選定及構(gòu)造要求1 渡槽要求進(jìn)口底高程低于或齊平溝底高程，除保證順暢排水外還要滿足出口渠底高程高于總干渠加大水位 以上的要求。 槽身橫斷面選擇 槽身斷面常用的有矩形和 U 型斷面；矩形斷面槽身多用于大中小流量時鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土渡槽。 渡槽的結(jié)構(gòu)布置本節(jié)是在總體布置基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化布置槽身結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、兩岸連接結(jié)構(gòu)各部位的型式和尺寸。國稅斷面與槽身相同，為滿足交通要求需要在連接段上設(shè)施跨槽交通橋，結(jié)合交通橋和排水要求，連接段采用落地矩形槽。6) 出口漸變段為八字墻混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置斜坡與下游消能設(shè)施連接。由于渡槽長度大于進(jìn)口前渠道水深的 20 倍，L20H 因此水力設(shè)計時槽內(nèi)水流按明渠均勻流考慮。?? 濕周 +2=39。x? 水利半徑 = 得 Q= ./. ms?? （3） 試選圓心軸以上通過設(shè)計流量 =36 /s 時水深 =，過水?dāng)嗝? 0Q39。1h = = +2=?239。?? 濕周 +2=39。x? 水利半徑 = 得 Q= ?? （7） 試選圓心軸以上通過設(shè)計流量 =36 /s 時水深 =，過水?dāng)嗝? 0Q39。1h ?2m，所以按淹沒堰流計算15lh?220/()/zQwgv?????——重力加速度；g——流速分布系數(shù)取 ；?????Z= = 236(17981)???出水口回升值 2Z=Z = =槽身沿程水面降落值 1=iL= 54=?通過渡槽總水頭損失 Z?=+ =????確定 ?.??滿足要求。為改善渡槽縱向受力狀態(tài)并便于架設(shè)安裝在槽身支2m座部位設(shè)端肋。 計算荷載 （1）自重包括各部分構(gòu)件固定設(shè)備重量。 計算過程：計算荷載槽身長 18m 取計算跨度 ?（1） 槽殼重 ( 2 [().().5]?????)風(fēng)荷載 0ZW? K——風(fēng)載體型系數(shù)與建筑物體型尺寸等有關(guān)， U 型斷面?。▇）；(1??——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；Z——基本風(fēng)壓；0——風(fēng)振系數(shù)。設(shè)計時取校核流量情況計算內(nèi)力計算荷載： 槽身重： = 18=? 槽頂人群荷載： = KN/m2 水重： == KN/m3 拉桿重： =259247。槽身按靜定懸臂梁計算內(nèi)力。( )]. 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 20 =????? －－ ＝－直段彎矩計算數(shù)據(jù)如下表 41 直段彎矩計算數(shù)據(jù)0M1()2atT?1Xy1Xy31[()]6h??M 0 0 0 表 42 彎弧段彎矩計算?0m1cos?1cos?1(cos)m??in?2m 162 162 162 162 162 162 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 21 162 162 表 43 彎弧段軸力?sin?1n1sin?2ncos? 0 2sinm?33cosm?44()m???1(sin)XR???M 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 22 1/22/3 加大流量工況計算 水深內(nèi)力計算23maxH水深時 =. =(1)荷載計算 荷載設(shè)計值2n?cos3n3ncos?4nN0 0 0 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 23=+++( +) 1? =? ? 2()3qBTafJ?? (.7168)763??? ?KN計算參數(shù) (.23)????1 ()???? ...4 8?? ().(..)m??? .7956035? 4 2 ..??? .? ? {(.4)[.()]pEI??????(.348)?? [(034)]095? 69? ..8..2 2}79(I? .8E??拉桿拉力 ??各軸力系數(shù) 21 .(0..8).658()n??????? 4 ..6.?? 6?? 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 24 3 ??????? 24().9? 8 410..68230..??? 73彎矩計算表如下表 44 彎矩計算（無水直墻段）1yhM?? 0M1()2atT?1X1yM－ 0 0 － － － － － － － （有水直墻段）1yhM??0M1()2atT?1X1Xy31[()]6h??M－6 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 25－6 －6 －6 －6 彎弧段彎矩計算表 45 彎弧段彎矩?0m1cos?1cos?1(cos)m??in?2m － － 0 0 － － － － － － － － － － － － － － － － － － ?33cosm?44()m???1(sin)XR???M0 － 0 0 － － － － － － 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 26 － － － － － － － － － － 0 － 表 46 軸力計算表?sin?11sin?2cos? － 0 － － － － － － － － － － － － － － － － － － － ?cos3n3ncos?4nN0 － －－ － －－ － －－ － －－ － －－ － －0 0 － －彎矩及軸力圖如下 2/3Hmax滿槽2/3Hmax滿槽 +NM圖 42 彎矩及軸力圖 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 27 槽身配筋計算 縱向配筋 ?KN 所需要的鋼筋面積 LgyZAf? — 鋼筋抗拉設(shè)計強(qiáng)度（ ）yf 2/Nm — 槽身縱向受拉斷面面積（ ）g — 基本荷載強(qiáng)度安全系數(shù) 取 ＝gyZAf???選配 9 20＋9 22＝2827 ＋3421＝6248?2m構(gòu)造鋼筋選 6150 比 例 1： 0槽 身 縱 向 配 筋 圖 橫向配筋由彎矩圖可得： 最大正彎矩 對應(yīng)軸力－? KN 最大負(fù)彎矩－ 對應(yīng)軸力－計算截面 b=1000mm h=230mm a=a =30mm 39。()dcsbSyefAh??＝ 03 ()????選 8150 ＝335?39。a39。0ha???設(shè) bx?239。s2m39。2ea??30712?56m39。 . 人行道板自重 標(biāo)準(zhǔn)值： a?/ 設(shè)計值： 39。k39。39。02dysscNefhab???? 0(54).?????39。39。 39。0()dSyNAf?? ＝ ＝31..952103(4)???2選 3 6 ＝85?Sm＝0Abh??%.215?? 端肋內(nèi)力計算 荷載計算豎桿承受水壓力 式中 為豎桿承受水壓力范圍的水平長度 .1m 槽身長的1bqHl??荷載及端肋自重沿長度 2l 的框架第槽梁呈均勻分布的強(qiáng)度 2()/2bqlGl??作用于隔離體上的剪力 ()bQLl?分布在槽殼截面重心軸以上部分的剪力鉛直分量 ,假定 作用在直段截面中心1QT1線上,對豎桿中心線位置所產(chǎn)生的力矩為 ,分布在槽殼截面中心軸以下部分的鉛直分M量為 ,并假定 沿長度為 2l 的框架底橫梁呈均勻分布,強(qiáng)度為2QT2Q ,2q 3)221[(()sin]tRJ????????12 ,2/qTl 1()Matc??? 長沙理工大學(xué) 淑閭西溝渡南水北調(diào)工程 34框架底橫梁的均布荷載 ,2q??計算簡圖 Tq21 圖 46 端肋計算簡圖以上假定可按一次超靜定求解拉桿軸力 ,(不計彈性壓縮與剪切變形)1X2221113[()]65QMXqHqul????23u3/)JJll21(3231JbH?12端肋底橫量跨中截面軸力 (拉力為正),彎距 (下緣受拉為正)按下式計算