曲莊溝排水渡槽內(nèi)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)論文(文件)
【正文】 渡槽支承的選擇 槽身縱向的支承型式根據(jù)《水工設(shè)計手冊》，槽身的縱向支承型式分為簡支式、單懸臂式、雙懸臂式、連續(xù)梁式和拱上的槽身支承型式。墩式支承主要分為重力墩和空心重力墩兩種類型。其中單排架體積小，自重輕，可現(xiàn)場澆注或預(yù)制吊裝，應(yīng)用十分廣泛；雙排架是由兩個單排架聯(lián)以水平桿件組成，為空間框架結(jié)構(gòu)，受力較復(fù)雜；A字型排架是兩片單排架的腳放寬，頂端連在一起而構(gòu)成的，其穩(wěn)定性好，適應(yīng)高度較大，但施工復(fù)雜，造價較高。基礎(chǔ)形式的選擇與上部荷重、地質(zhì)及河流水文、沖刷等因素有關(guān)，其中地質(zhì)條件是主要影響因素。根據(jù)曲莊溝渡槽所在地的工程地質(zhì)條件，渡槽基礎(chǔ)采用樁基。②柔性連接是將連接段直接修建在填方渠道上，靠近槽身zzz的一端仍支承在支墩上，這時連接段將隨填方渠道沉降而下沉，因此對填方壓實質(zhì)量要求嚴(yán)格。第三章 槽身斷面設(shè)計 斷面截面尺寸確定水力計算的關(guān)鍵是合理的選擇縱坡值。此設(shè)計的允許水頭損失為[▽Z]=。求得水深值后利用公式計算通過設(shè)計流量時的進(jìn)口水面降落及出口水面回升值，之后在計算槽身沿程水頭損失和總水頭損失。對于梁式渡槽槽身起縱梁作用，采用較大的高寬比，可提高其縱向剛度，減小梁內(nèi)應(yīng)力和跨中撓度，對受力有利，但槽身高度大，側(cè)面受風(fēng)面積大，橫向風(fēng)載大，對槽身橫向穩(wěn)定不利，且槽身高度大，側(cè)面受風(fēng)面積大，對槽身橫向穩(wěn)定不利；而高寬較小且槽底縱坡較大時，槽內(nèi)水深小，為滿足設(shè)計流量水面銜接進(jìn)口處槽底抬高較大，此時，當(dāng)渠道通過小流量時，渡槽進(jìn)口常會出現(xiàn)較大的壅水現(xiàn)象，而當(dāng)通過大流量時，槽前上游渠道又可能產(chǎn)生較長的降水段，使渠道遭受沖刷。——槽內(nèi)斷面平均流速和上游渠道斷面平均流速v = ； 上游渠道的底寬b=，高h(yuǎn)=，邊坡系數(shù)m=，計算則進(jìn)口水頭損失 則 槽內(nèi)水面坡降： 出口水面回升綜上所述，水流經(jīng)過渡槽時的總水頭損失為 ，故符合要求。漸變段和槽身之間常因各種需要再設(shè)置一節(jié)連接段。： 渡槽水利計算圖 U型渡槽截面其他尺寸確定由上述流量及水頭損失條件，可得符合要求的槽底直徑為，由此可得槽截面其它尺寸：槽壁厚度 , 取 直線段高 ， 考慮安全超高，則取 槽頂加寬部分 ，取 ，取 橫桿、人行便道及端肋尺寸確定橫桿尺寸： 高， 寬， 間距 人行便道尺寸： 厚 寬，單側(cè)扶手端肋尺寸：為改善渡槽的縱向受力狀態(tài)，并便于架設(shè)安裝，在槽身的支座部位應(yīng)設(shè)置端肋，端肋的外形輪廓做成矩形。 ——基本風(fēng)壓(N/m),.其中由設(shè)計資料知。 抗滑穩(wěn)定驗算穩(wěn)定分析，作用于渡槽上的力盡管其類型、方向、大小各不相同，但根據(jù)它們在槽身沿支承結(jié)構(gòu)頂端發(fā)生水平滑動時所起的作用看，可以歸納為兩大類：一類是促使槽身滑動的力，如水平方向風(fēng)壓力、動水壓力等，稱為滑動力；另一類是維持槽身穩(wěn)定、阻止渡槽滑動的力，主要是在鉛直方向荷載作用下，槽身底部與支承結(jié)構(gòu)頂端之間產(chǎn)生的摩擦力，稱之為阻滑力。 槽身縱向結(jié)構(gòu)計算U型斷面槽屬于薄殼結(jié)構(gòu)，其縱向內(nèi)力計算法與跨長L同槽寬D的比值有關(guān)，但水利工程中的U型渡槽大多,屬于長殼結(jié)構(gòu)（本設(shè)計中），可按梁計算，即將其視為U型斷面梁，承受由自重和滿槽水重構(gòu)成的均布荷載。查《》第31條（表8）得 ——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，選用Ⅱ級鋼筋，則有 選用和（） 正截面的抗裂驗算 令 , 則換算截面的面積為： 則換算截面對重心軸的慣性矩 =故可由上述求得最大拉應(yīng)力（抗裂驗算） 式中 ——截面抵抗矩的塑性系數(shù)，查《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》得，修正后得 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； 混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)，對荷載效應(yīng)的長期組合。初選雙肢箍筋,由于梁較高,箍筋不能太細(xì),選用,即有.,選用Ⅰ級鋼筋時,其箍筋抗拉強(qiáng)度.求得 =滿足抗剪要求.滿足箍筋最小配筋率要求。（?。┮胍韵聟?shù)：則有 = 據(jù)以上數(shù)據(jù)按以下步驟求解均勻化拉桿的拉力（其中為水的重度）計算形變位： 代入數(shù)據(jù)得 計算各彎矩系數(shù)：=—== — =計算載變位： 故均勻化拉桿的拉力為： 由下列公式計算槽殼直線段的橫向內(nèi)力彎矩及圓弧段的橫向內(nèi)力，彎矩以槽殼外壁受拉為正。代入數(shù)據(jù)得 值計算列表如下： 00000 橫向配筋計算 由上述計算可知，對應(yīng)的截面尺寸：；；；； 。因是粗略計算，且可變荷載很小，故只按荷載效應(yīng)的長期組合進(jìn)行抗裂驗算。 設(shè)，Ⅱ級鋼筋 代入數(shù)據(jù)得 （） 代入數(shù)據(jù)得即可按計算 有（） 綜上所述，按固端彎矩所配鋼筋可滿足拉桿兩端和跨中的配筋要求。排架兩根立柱的中心距取決于槽身寬度，應(yīng)使槽身傳來的荷載的作用線與立柱中心線重合，使立柱為中心受壓構(gòu)件。梁高取。為支撐槽身，排架頂部伸出短懸臂梁式牛腿，懸臂長度高度，取，傾角，取。本設(shè)計考慮兩種工況：①滿槽水+側(cè)向風(fēng)壓，按持久狀況的基本組合考慮。對稱荷載作用下，只有橫梁承受的壓力，其它桿件滿足平衡條件。因為風(fēng)向是變化的，可來自左右兩個方向，故立柱承受正負(fù)兩個方向的彎矩，應(yīng)按對稱配筋計算。 橫梁的配筋計算橫梁所受的軸力很小，在配筋計算中可忽略不計，按受彎構(gòu)件考慮。即在立柱與橫梁中均采用的箍筋?！?。牛腿的高度可根據(jù)裂縫的控制要求確定?！芽p控制系數(shù)，對于承受靜荷載作用的牛腿，取——豎向力作用點至下柱邊緣的水平距離，應(yīng)考慮安裝偏差20mm，豎向力作用點位于下柱以內(nèi)時，取——牛腿寬度，取——牛腿與下柱交接處的垂直截面有效高度取， 在此。槽身與填方渠道的連接方式通常有斜坡式和擋土墻式兩類。為了防滲，進(jìn)出口建筑物的防滲長度一般應(yīng)不小于渠道最大水深的3～5倍。（2）槽身與挖方渠道的連接。 渡槽的伸縮縫梁式渡槽的伸縮縫，設(shè)在各段槽身之間。否則，不僅會造成大量漏水，還可能促使岸坡滑塌影響渡槽安全，在設(shè)計和施工時應(yīng)給予足夠的重視。本設(shè)計采用切線鋼板支座。老師為我設(shè)計的完成傾注了大量的心血；另外老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、靈活的思維方式和求實的科學(xué)作風(fēng)使我終身受益，在此表示由衷的感謝！在本論文的編寫過程中，還得到了其他老師和同學(xué)的幫助，為我設(shè)計的完成提供了巨大的支持，在此也表示深切的謝意！畢業(yè)設(shè)計是對我們幾年來所學(xué)知識的綜合運用與總結(jié)，涉及內(nèi)容及問題較多，時間不長，工作量大。特別是在設(shè)計中由于對知識理解不足，設(shè)計中出現(xiàn)很多問題，王老師一一解答，使我們對知識了解更清晰，并且在解決問題的方法和思路上也有新的認(rèn)識，能力有較大的提高。 .Wiley, 1975[14] Peter Sachs. 《Wind forces in engineering. 》（2nd edition）New york: PergmonPress,197856。由于學(xué)習(xí)深度與能力所限，設(shè)計難免有錯誤的地方，懇請老師批評指正。通過大量的設(shè)計工作，大大加深了對理論知識的理解，延伸了思維，培養(yǎng)了我們從大處著手，統(tǒng)籌考慮問題的設(shè)計思想，初步有了運用理論知識解決設(shè)計中實際問題的能力。1—槽身 2—錨栓 3—上坐板 4—墊板 5—下座板6—齒板 7—槽架第七章 工程量計算工程量是編制工程概預(yù)算的重要依據(jù)，本設(shè)計將主要工程量的計算結(jié)果列入以下各表。本設(shè)計中采用粘合式止水。變形縫必須既能適應(yīng)變形又能防止?jié)B漏的柔性材料封堵。這種布置的連接段地板和側(cè)墻沿水流方向基本上不承受彎矩作用，所以可采用漿砌石或混凝土建造。需用漸變段防滲時，漿砌石漸變段必須砌筑密實，迎水面用水泥砂漿勾縫或澆筑5～10cm厚的混凝土護(hù)面。為了降低擋土墻背后的地下水壓力，在墻身和墻背面應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施。 牛腿尺寸 取 則即有 則牛腿尺寸滿足要求。 ——由
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