【正文】 、 排架的荷載計算 ...................................................................................44 二、 排架的內 力計算 .................................................................................. 45 三、 排架的配筋計算 .................................................................................. 47 第七章 細部結構設計 ...................................................................................... 51 一、 伸縮縫與止水 ...................................................................................... 51 二、 支座 .......................................................................................................51 三、 兩岸連接 .............................................................................................. 52 謝辭 .......................................................................................................................53 參考文獻 .............................................................................................................. 54 河北工程大學畢業(yè)設計 7 第一章 工程概況及基本資料 一、 工程概況 陸渾 灌區(qū)是河南省較大的灌區(qū)之一，灌區(qū)跨越洛陽，開封，鄭州市三個地區(qū)的六個縣，灌區(qū)范圍內居住人口大約 100 萬人。為加大部分洪庫容溢洪道上設有閘門，閘底檻高程 m313 ，閘頂高程 m324 ，門高 m11 。 灌區(qū)設計灌溉面積 134萬畝，總干渠進口 設計流量為 sm / 3 ，相應水位 ，總干渠末端設計流量 sm / 3 ，相應水位 。 東一干渠自內埠到已水河的渠段設計長度為 。開挖土石方用炸藥 1257噸，三大材需用量分別為：水泥 81800 噸，鋼材 3575 噸，木材 73000 立方米。地表溝壕大部分為南北向，對于排除地面徑流與灌渠（區(qū)）滲水比較有利，不會產生鹽堿化或沼澤化威脅，灌區(qū)地形平均坡降為 1／ 100～ 1／ 200。砂質粘土巖的成份多為泥砂質組成。臺地段土層厚在 18～ 20cm，具有直立性（可以開挖空洞）。 22Q 中含有少量結核，局部夾有砂卵石透鏡體，厚 3m 左右。年平均蒸發(fā)量為2020mm。 （ 3）與渡槽段相連接的上下游渠道均已建成，橫斷面為梯形，渠底和邊坡均采用漿砌石保護。 表 許營渡槽及上下游渠道段基本數據 建筑物類型 起止樁號 間距 坡降 i 水頭損失 設計水位 相對位置 土渠 29+040～ 30+ 1516m 1/12020 許營上游 渡槽 30+566~31+ m 許營 土渠 31+～ 36+750 1/12020 許營下游 河北工程大學畢業(yè)設計 10 第二章 輸水方案及建筑物型式的論證 一、 方案的論證 初步設計時擬定了繞山渠道、渡槽、倒虹吸管三種方案，以下為三種方案 的論證比較。地質資料還表明該地段溶蝕洞穴較多，透水性強，輸水量又難以保證。 渡槽，渡槽是渠道跨越河、渠、溪谷、道路的明流輸水建筑物。一般常用矩形和U 型斷面，故將兩種斷面形式做以下比較論證。 綜上所述根據所給資料結合許營地段的實際情況本設計槽身斷面采用矩形斷面。 墩式支承分為重力墩和空心重力墩兩種類型，重力墩節(jié)省鋼材，墩身強度以及縱向穩(wěn)定性易滿足要求，但由于其自重過大，特別式墩身較高并承受豎向荷載與水平荷載時，要求地基有較大的承載力，故其多用于墩身高度不太大而地基承載力較高的巖基和較好的土基上。矩形墩施工最方便，截面慣性矩也較大，水流條件處于前二者之間，適用于河水不深的灘地和兩岸無水的槽墩。 A 字形排架是兩片單排架的腳放寬，頂端連在一起而成的，其穩(wěn)定性好，適應高度較大，但造價較高，施工較復雜。 在選擇槽址時，除應滿足以上總體布置的要求外，還應考慮槽址附近是否有寬敞、平坦的施工場地，同時應滿足槽下的交通要求。 （二） 渡槽的水力計算 (1)擬定槽身的縱坡 i、凈寬 B0 和凈深 H0 渡槽的縱坡取為 i=1/1 (2)渡槽的進出口高程計算 進口段的布置形式較復雜，本設計選用長扭曲面，則進口段水面降落 ⊿ Z1=（ 1+ξ 1）gvv 2212?? （ 3— 1） 式中 v v—— 分別為上游渠道及渡槽內的平均流 速； ξ 1—— 進口段的水頭損失系數。所以下游渠道的水流速度為v2=。 取ξ 2=，則根據式（ 1— 7）可得 ⊿ Z3=（ m） 通過渡槽的總水頭損失Δ Z 可按下式計算，即 ⊿ Z=⊿ Z1+⊿ Z2⊿ Z3 （ 3— 4） 則 ⊿ Z=+=（ m） 根據圖 3— 1 所示條件可確定出以下各值（符號意義見圖 3— 1）： 進口槽底高程 ▽ 1=▽ 上 +H1⊿ Z1H =（ m） 進口槽底抬高 y1=▽ 1▽ 3=（ m） 出口槽底高程 ▽ 2=▽ 1iL=（ m） 出口渠底降落 y2= hs ⊿ Z3 –H== 出口渠底高程 ▽ 下 =▽ 2–y2== 驗證： ▽ 上 – ▽ 下 == 計算無誤， 滿足要求。 縱向計算中的荷載一般按勻布荷載考慮，包括槽身重力（拉桿等小量集中荷載也換算為勻布的）、槽中水體的重力及人群荷載。 g2k= =（ kN/m） 人群荷標準值 qk= [? ? ??]=（ kN/m） 設計值 q= =（ kN/m） （二） 內力計算 梁式渡槽的單跨長 l=，槽高 H=，則 跨高比 l/H=≥ 故可按梁理論計算，沿渡槽水流方向按簡支或雙懸臂梁計算應力及內力 ： l=50l 0 =175 0l=50 圖 4— 2 槽身縱向計算簡圖（單位： cm） 計算長度 l=l032l= 32 =（ m） 跨中彎矩設計值為 M=γ 0ψ 81 （ g1+g1+q） l2 = 81 =（ kN/m） 河北工程大學畢業(yè)設計 18 跨端剪力設計值 Qmax=γψ 21 （ q+g1+g2） l = 21 =（ kN） （三） 正截面的配筋計算 對于簡支梁式槽身的跨中部分底板處于受拉區(qū)，故在強度計算中不考慮底板的作用，但在抗裂驗算中，只要底板與側墻的接合能保證整 體受力，就必須按翼緣寬度的規(guī)定計入部分或全部底板的作用。 鋼筋混凝土構件的抗裂驗算公式如下： Ms≤γ mα ctftkW0 （ 4— 7） ML≤γ Mα ctftkW0 （ 4— 8） 式中 α ct—— 混凝土拉應力極限系數，對荷載效應的短期組合α ct 取為 ；對荷載效應的長期組合，α ct取為 ； W0—— 換算截面 A0對受拉邊緣的彈性抵抗距； y0—— 換算截面重心軸至受壓邊緣的距離； I0—— 換算截面對其重心軸的慣性距； ftk—— 混凝土軸心抗拉強度標準值。 3 0 0 3 0 0( 0 . 7 ) 1 . 4 0 ( 0 . 7 ) 1 . 4 0 1 . 1 23000m h? ? ? ? ? ? ? ? 短期組合的跨中彎矩值 )8181( 20200 lqlgM kks ?? ? = 81 （ ++） =（ ） 0001 . 1 2 0 . 8 5 2 . 8 5 9 4 3 6 . 2 ( . )m c t t kIf W k N mhy?? ? ? ? ? ??＞ Ms 長期組合的跨中彎矩值（人群荷載的準永久系數ρ =0） 河北工程大學畢業(yè)設計 21 )81( 200 lgM kl ?? ＝ 81 （ +） 2 =（ ） 120 56 2 5 93 06 ( . )42 52 28 61m c t tkf W k N m?? ?? ? ? ? ??＞ Ml 綜合上述計算可知，槽身縱向符合抗裂要求。作用于單位長脫離體上的荷載除 q（自重力加水的重力）外，兩側還有剪力 Q1及 Q2，其差值 Δ Q與荷載 q維持平衡。 圖 4— 2 中 l1為肋間距， q1為作用于側墻底部的水壓力 ， q2為底板的重力與按滿槽水計算的槽內水壓力之和，根 據圖 2— 4 所示條件可得 hq ??1 （ 4— 9） ??? hhq ??2 （ 4— 10） 以上各式中 γ —— 水的重度； γ h—— 鋼筋混凝土的重度 ； δ —— 底板厚度。 則 Mx= = （ ） My= = （ ） Mx0= = （ ） M0y= = （ ） 根據《水工鋼筋混凝土結構》，板厚 200mm，受力鋼筋間距取為 250mm， 具體配筋計算如下： （ 1） 短跨方向： a=30mm， h0=170mm，取單寬計算 b=1000mm 選用Ⅰ級鋼筋，則 fC=210N/mm2，分別計算正彎矩方向和負彎矩方向的配筋量： 正彎矩 Mx=， 6220 1 . 2 8 0 3 0 8 1 0 0 . 0 2 7 81 2 . 5 1 0 0 0 1 7 0dxs c Mf b h?? ??? ? ? 20m in01 1 2 1 1 2 1000 170 (210 % %1000 170scsysf bhA mmfAbh?????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ??） 選 φ 10＠ 250， AS=314mm2 負彎矩 MX0= ， 0 622020m i n1 . 2 1 7 . 1 1 1 1 0 0 . 0 5 6 81 2 . 5 1 0 0 0 1 7 01 1 2 1 1 2 0 . 0 5 6 8 0 . 0 5 8 51 2 . 5 0 . 0 5 8 5 1 0 0 0 1 7 0 5 9 2 . 1 ( )210dxscscssyMf b hf b hA m m Af???????? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 選 φ 14＠ 250， AS=616mm2。 q1=γ h= 103 =（ ） 短長邊之比 l1/h=查表，按直線插值可得 α x=，α y=，α x0=，α y0= 根據式（ 4— 11）可得， MX= =（ ） My= =（ ） MX0= = （ ） M0Y= = （ ） 計算過程與底板相似，結果如下： ① 短跨方向：正彎矩的配筋 為 φ 8/10＠ 250， AS=258mm2； 負彎矩的配筋 為 φ 12/14＠ 250， AS=534mm2 ② 長跨方向：正彎矩的配筋 為 φ 8/10＠ 250， AS=2