【正文】 墻的結(jié)構(gòu)計(jì)算 ..................................24 肋的結(jié)構(gòu)計(jì)算 ....................................24 邊墩的結(jié)構(gòu)計(jì)算 .........................................36 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 荷載計(jì)算 ........................................36 抗滑穩(wěn)定計(jì)算 ....................................37 抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算 ..................................37 基地正應(yīng)力驗(yàn)算 ..................................38 5 槽身的穩(wěn)定驗(yàn)算 .............................................41 槽身的計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載計(jì)算 .............................41 . 抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算 ........................................42 抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算 .......................................42 6 單排架的結(jié)構(gòu)計(jì)算 ...........................................44 荷載計(jì)算 .............................................44 內(nèi)力計(jì)算 ............................................45 配筋計(jì)算 .......................................47 7 細(xì) 部 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ..........................................51 伸縮縫與止水 .........................................51 支座 .................................................51 兩岸連接 .............................................52 參 考 文 獻(xiàn) ...................................................53 謝 辭 .................................. .....................54 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 1 工程概況及基本資料 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(yáng)，開(kāi)封，鄭州市三個(gè)地區(qū)的六個(gè)縣，灌區(qū)范圍內(nèi)居住人口大約 100 萬(wàn)人。為加大部分洪庫(kù)容溢洪道上設(shè)有閘門(mén)，閘底檻高程 m313 ，閘頂高程 m324 ，門(mén)高 m11 。 灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積 134萬(wàn)畝，總干渠進(jìn)口設(shè)計(jì)流量為 sm / 3 ，相應(yīng)水位 ，總干渠末端設(shè)計(jì)流量 sm / 3 ，相應(yīng)水位 。 東一干渠自內(nèi)埠到已水河的渠段設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為 。開(kāi)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(duì)于排除地面徑流與灌渠（區(qū)）滲水比較有利，不會(huì)產(chǎn)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(zhì)粘土巖的成份多為泥砂質(zhì)組成。臺(tái)地段土層厚在 18～ 20cm，具有直立性（可以開(kāi)挖空洞）。 22Q 中含有少量結(jié)核，局部夾有砂卵石透鏡體，厚 3m 左右。年平均蒸發(fā)量為河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 20xxmm. 最大風(fēng)速為 18m／ s,最大凍土深度 . 基本數(shù)據(jù) （ 1）擬建許營(yíng)渡槽段樁號(hào)： 30+566～ 31+，全長(zhǎng) ，設(shè)計(jì)流量 Q=40m3/s,加大流量 Q=45 m3/s。 （ 5）許營(yíng)渡槽段跨越式建筑物，不論采用那種類型，均按三建筑物考慮。對(duì)于灌溉渠道，渠線應(yīng)與地形等高線大致平行且盡可能布置在灌區(qū)的脊線，以爭(zhēng)取最大的自流灌溉面積。 倒虹吸管，倒虹吸管是設(shè)置在渠道與河流 谷地 道路相交處的壓力輸水建筑物，與渡槽相比，通常具有造價(jià)低，施工方便等優(yōu)點(diǎn)，但水頭損失較大，運(yùn)用管理不如渡槽 方便。 結(jié)合以上論述根據(jù)許營(yíng)段的實(shí)際情況修建渡槽合適，故以下本設(shè)計(jì)選用渡槽方案。有通航要求時(shí)不設(shè)拉桿，側(cè)墻做成變厚的。 拱式支承常用于大跨度離地面高度不大的槽身，拱式支承雖受力情況好，但是其墩臺(tái)對(duì)地基的沉降要求高、施工質(zhì)量要求高難度大。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖2 2 空心墩的截面形式 圓矩形水流條件較好，外形美觀，另外由于做成空心而節(jié)省了材 料，減輕了自重和作用于地基上的荷載，空心重力墩比實(shí)體重力墩的抗彎剛度大，可以改善自身的受力條件。（ ）單排架；（ ）雙排架；（ ） 字形排架（ ）（ ）（ ）圖2 3 槽 架形式 單排架體積小，重量輕，現(xiàn)場(chǎng)澆筑和預(yù) 制吊裝都方便，在渡槽工程中應(yīng)用十分廣泛。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 3 渡槽總體布置和縱剖面設(shè)計(jì) 渡槽的總體布置 渡槽的總體布置主要包括渡槽的選址。 渡槽的縱剖面設(shè)計(jì) 渡槽的縱剖面設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定進(jìn)出口段的連接形式，根據(jù)設(shè)計(jì)流量及水流通過(guò)的允許水頭損失值選擇適當(dāng)?shù)亩刹劭v坡和斷面，并擬訂出渡槽進(jìn)出口高程。 渡槽的允許水頭損失 [⊿ Z] =，扣除進(jìn)出口水頭損失后余下的約 ，槽身總長(zhǎng)度 L=686m，初選槽底縱坡 i=1/1 8 35 0 17HH 1 V1y1v 1/2g2z 1v 2z 2v 2y2z 2H 2 圖 3— 1 渡槽水力計(jì)算圖 已知上游渠道的水力參數(shù)， Q=40m3/S， n=， m=， b=， i=1/1200，上游渠道的正常水深 h1==。 取 ξ 1=，則根據(jù)式（ 1— 4）可得 ⊿ Z1=（ 1+） ?? ? =（ m） 槽身段的水面降落 Δ Z2=iL=1/1250 686?? （ 3— 2） 式中 L—— 槽身段的長(zhǎng)度。 槽身縱向一般按滿槽水，即水深與拉桿下緣齊平的情況設(shè)計(jì)。 槽身自重標(biāo)準(zhǔn)值 g1k=γ 0ψγ V1=25 [ + 2+ 2+ 3+河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 + 2 + 7 0 . 2 4 . 1 6 5 0 . 2 3 . 6 5 2 2 0 . 1 4 . 0 5 21 7 . 5? ? ? ? ? ?] =（ kN/m） 設(shè)計(jì)值 g1=γ G。渡槽處于露天（二類環(huán)境條件），則根據(jù)規(guī)范查得混凝土保護(hù)層厚 c=35mm，排兩排鋼筋，所以受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面受拉邊緣的距離 a=80mm ， 則 截 面 的 有 效 高 度h0=ha=425280=4172mm。 故 0A ( ) Ebh bf b hf AS?? ? ? ? = 4 0 0 4 2 5 2 ( 4 5 6 5 4 0 0 ) 2 0 0 ( 2 . 0 1 0 3 . 5 5 ) 9 0 9 9? ? ? ? ? ? ? ? =（ 2mm ） 20002( ) ( )22400 425 2 200 20( 456 5 400 ) 200 ( 425 2 ) 909 9 417 22 2 5( )ff f E shbhb b h h A hyAmm?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ???33300 200 0 0333212 4( ) ( ) ( )()3 3 3400 286 1 456 5 ( 425 2 286 1 )33( 456 5 400 ) ( 425 2 286 1 200 ) 20909 9 ( 417 2 286 1 )3 6 10 ( )f f fEsb h y b b h y hbyI A h ymm?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ??? 根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，選取γ m 值。 混凝土截面受剪承載力 00. 07 0. 07 25 40 0 41 72 29 20 .4 ( )ccV f bh k N? ? ? ? ? ?＞ dN? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 因此， 無(wú) 需配箍筋。工程設(shè)計(jì)中一般不考慮底板截面上的剪力。 = 查表 [1]，按直線插值 α x=， α y=，α x0=， α 0y= 其中 α x、α y—— 分別為平行于短邊和長(zhǎng)邊方向板中心點(diǎn)彎矩系數(shù)； α x0、α y0— — 分別為固定邊中點(diǎn)沿短邊方向和長(zhǎng)邊方向的彎矩系數(shù)。 負(fù)彎矩 M y0= ， 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 0 622020m i n1 . 2 1 1 . 7 6 5 1 0 0 . 0 4 9 51 2 . 5 1 0 0 0 1 5 11 1 2 1 1 2 0 . 0 4 9 5 0 . 0 5 0 81 2 . 5 0 . 0 5 0 8 1 0 0 0 1 5 1 4 5 6 . 5 ( )210dxscscssyMf b hf b hA m m Af?????? ? ?? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 選 φ 12＠ 250， AS=452mm2。 ① 內(nèi)力計(jì)算 M 0 M 0 M 02q 1 l 14883q 2 l 1 3652442q 1 l 13q 2 l 11P 0 P 01P 0x 1圖 4— 4 肋的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 4— 4 中 P0為槽頂荷載， M0為槽頂荷載對(duì)側(cè)墻中心所產(chǎn)生的力矩。拉桿的拉力為 NL=X1= （ 4— 13） 由拉桿中心線到側(cè)墻計(jì)算截面的距離為 y處的彎矩為 My=X1y+M0γ l1y3/6 （ 4— 14） 離拉桿中心線距離為 y 處的側(cè)墻及肋的軸力 Ny 按下式計(jì)算（只近似考慮側(cè)墻截面承受剪力 Δ Q） 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 01323 )23(2 Pt y lyhyhQN hy ????? ? （ 4— 15） 式中 Δ Q—— 作用于槽身橫截面上的計(jì)算剪力，其值等于肋間距 長(zhǎng)度上的總荷載，即縱向計(jì)算中的勻布荷載 q； t—— 側(cè)墻的厚度； 其余符號(hào)意義同前。 內(nèi)力組合 ： Mmax= ， N= 計(jì)算 η 值： 60 10 5002869 10 30 30Mhe m m m mN ?? ? ? ? ? ??， 故 取偏心距為實(shí)際值 0e =2869mm。()SSAA值。0 2 2 5 . 5 2 0 7()CSSS d N f b hA A m m b h m mf y h a?? ??? ? ? ? ?? 選用 2φ 12， AS =226mm2 斜截面受剪承載力計(jì)算： 011(0 . . 2 5 ) 0 . 2 5 1 2 . 5 2 2 5 4 6 01 . 22 6 9 . 5 3 1 6 7 . 9 9cdf b hk N V k N? ? ? ? ? ?? ? ? 故截面尺寸滿足抗剪要求?；緮?shù)據(jù)： ES= 105N/mm2， Ec= 104N/mm2， ftk=,γ d=，河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 γ偏壓 =γ d =，α st=。 l0/h=4880247。 計(jì)算 As＇及 As： 0 4002 3 8 6 . 3 4 0 2 5 4 6 . 3 ( )22he e a m m?? ? ? ? ? ? ? 對(duì)于Ⅱ級(jí)鋼筋， α sb= 2 3200 677 .99 10 254 225 360 0310 ( 360 40)()dcsyNe f bhAf h a? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ??? 選用 2φ 14，