【正文】 橫截面面積（ m2）， A=2=； ρ為排架材料的密度（ kg/m3），取鋼筋混凝土密度 103kg/m3；由此可計(jì)算出自振周期： 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) = 由此根據(jù)《渡槽》中表 17 可查得 βz=。 、橫梁的配筋計(jì)算 橫梁按受彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算： 正截面： 由于渡槽的環(huán)境類別為二類，可取混凝土保護(hù)層厚度 c=35mm，預(yù)白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(diǎn)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。 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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。首先利用附錄 B 表 B1表 B15 查算不計(jì)彈性壓縮影響左拱腳的彎矩、水平推力的影響線縱坐標(biāo)，同時(shí)還可以從表 B16 查得左拱腳鉛直反力的影響線縱坐標(biāo)。另外，取混凝土的線膨脹系數(shù)α =。 由 ==，查《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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=。 縱向穩(wěn)定驗(yàn)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 46 拱圈計(jì)算簡(jiǎn)圖 主拱圈的軸線計(jì)算長(zhǎng)度 s=，換算為直桿的計(jì)算長(zhǎng)度（無鉸拱）=*=。取混凝土收縮相當(dāng)于溫降 =10℃ 。拱圈自重（）所產(chǎn)生的內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)施工方法的不同而按無鉸拱或有鉸拱計(jì)算，本例計(jì)算中按無鉸拱考慮。 =*= 由此可計(jì)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(jìn)行計(jì)算。 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(yàn)算截面尺寸： （ ） =*（ **1000*357） =929 kN＞ V= kN，截面尺寸滿足要求。 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。主拱圈兩拱腳處設(shè)拱 座，連接處設(shè)槽墩，拱座建于堅(jiān)固的新鮮基巖上，可不考慮拱腳變位對(duì)拱圈應(yīng)力的影響。 選配 2φ36 鋼筋 。 、拉桿的配筋計(jì)算 跨中彎矩 M= ，軸力 N= kN。 、側(cè)墻配筋與抗裂校核 由內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖得知，側(cè)墻與底板的固結(jié)處彎矩和剪力均達(dá)到最大，其值分別為 = ， = kN。 、拉桿 標(biāo)準(zhǔn)值： =2=2**25=設(shè)計(jì)值： g==*= kN/m 、側(cè)墻上水壓力（水壓力呈三角分布，滿槽時(shí)底端有最大壓力） 標(biāo)準(zhǔn)值： =hb=10**3= kN/m 設(shè)計(jì)值： ==*= kN/m 、底板 自重標(biāo)準(zhǔn)值： ==*3*25=15 kN/m 自重設(shè)計(jì)值： g==*15= kN/m 、底板上水壓力（ 水壓力呈均勻分布，滿槽時(shí)假設(shè)水面與拉桿中心線重合） 標(biāo)準(zhǔn)值： =hb=10**3= kN/m 設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值： =2*3=6kN 設(shè)計(jì)值： P== 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)算 圖 橫向計(jì)算簡(jiǎn)圖 、橫向結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)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(jì) 三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)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(xué)求解軟件，求的橫向結(jié)構(gòu)內(nèi)力簡(jiǎn)圖如上圖（圖 3 3 37），具體內(nèi)力如下： 內(nèi)力計(jì)算 桿端內(nèi)力值 ( 乘子 = 1) 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)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(jì)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(jí)鋼筋， ==310N/mm2 ， M= ，N= kN。 、抗裂校核 忽略補(bǔ)角的作用，將斷面簡(jiǎn)化為如下圖（ ）所示 圖 抗裂計(jì)算簡(jiǎn)圖 受彎構(gòu)件正截面在即將開裂的瞬間，受 拉區(qū)邊緣的應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限拉伸值，最大拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度。 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)算 槽身橫斷面圖 槽身縱斷面圖（Ⅰ Ⅰ斷面） 圖 31 槽身結(jié)構(gòu)尺寸圖（單位： mm） 、荷載計(jì)算 縱向計(jì)算中的荷載一般按均布荷載考慮，包括槽身重力（拉桿等是少量集中荷載也換算為均布荷載）、槽中水體的重力及人群荷載，其中槽身自重、水重為永久荷載，人群荷 載為可變荷載。 槽身橫斷面最常采用的是矩形和 U 形。根據(jù)下式確定渡槽進(jìn)出口高程。因槽身長(zhǎng)度初擬值為 180m，大于 15 倍渡槽進(jìn)口前隧洞水深，故可按下式（ 11）驗(yàn)算槽身過水能力 Q=A （ 11） 式中 Q為渡槽的過水流量（） 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 二、渡槽的水力計(jì) 算 為槽身過水?dāng)嗝婷娣e（） R為水力半徑（ m） i為槽底比降 n為槽身糙率，鋼筋混凝土槽身可取 n=。 表 12 混凝土特性指標(biāo) ： （單位 N/ mm2） 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 軸心抗壓 軸心抗拉 彈性模量 Ec 標(biāo)準(zhǔn)值 fck 設(shè)計(jì)值 fc 標(biāo)準(zhǔn)值 fck 設(shè)計(jì)值 fc C20 104 C25 104 漿砌采用 M15砂漿砌塊石。 、上、下游渠道資料 上游渠底高程為 ，下游渠底高程 ， Q 設(shè) ＝ 26m3/s， Q 加大 ＝ m3/s，i＝ 1/800，渡槽上、下游渠道，渠底寬 ，糙率 n＝ 。 本地區(qū)最大風(fēng)力為 9 級(jí)，相應(yīng)風(fēng)速為 24m/s，基本風(fēng)壓。早強(qiáng)快干混凝土和鋼纖維混凝土等材料以及新型止水材料的研制應(yīng)用 。在采用裝配式渡槽方面 ,由于吊裝技術(shù)和設(shè)備的改進(jìn) ,構(gòu)件的單元重量也逐漸增大 ,以適應(yīng)大斷面、大跨度結(jié)構(gòu)的需要。如湖南岳陽地區(qū)的涼清渡槽 ,槽身全長(zhǎng) 75. 2 m ,由一跨 50. 4 m 的拱梁組合式結(jié)構(gòu)與兩端各一跨 12. 4 m 的簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)組成。鄭國(guó)渠的建成 ,使關(guān)中干旱平原成為沃野良田 ,糧食產(chǎn)量大增 ,直接支持了秦國(guó)統(tǒng)一六國(guó)的戰(zhàn)爭(zhēng)。據(jù) 《水經(jīng) 公元前 29 世紀(jì)前后 ,埃及在尼羅河上建考賽施干砌石壩 ,壩高 15 m,壩長(zhǎng) 450m,是文獻(xiàn)記載最早的壩 ,并建渠道和渡槽 ,向孟菲斯城供水。槽身、排架、拱圈以及基礎(chǔ)采用預(yù)制吊裝形式?？紤]到原渡槽所在渠道位于一較大的沖谷處，該段渠道在山洪期間常受洪水危脅。無論是資源性缺水還是工程性缺水，工程手段作為優(yōu)化配置的方法之一，主要就是在水源處修建取水工程，然后通過輸水工程把水送到不同的用戶，如南水北調(diào)工程、 引灤入津 、 引白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 引言 灤入唐、引黃濟(jì)青、引黃入晉 和 東北的北水南調(diào)工程 等等都是如此。渡槽建在石 墻上 ,跨越澤溫的山谷。或說公元前 246 年興建的鄭國(guó)渠“絕”諸水即利用了渡槽。單跨跨度最大的為廣西玉林縣萬龍渡槽 ,拱跨長(zhǎng) 126 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 引言 m。采用這種材料后一是降低混凝土槽身的壁厚 ,能使混凝土的壁厚由過去的幾十厘米減為十幾厘米 。應(yīng)用先進(jìn)理論和先進(jìn)手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化設(shè)計(jì) ?？紤]到原渡槽所在渠道位于一個(gè)較大的沖谷處，該段渠道在山洪期間常受洪水災(zāi)害。渡槽軸線的右端有一平臺(tái)，高程在 ，粘土厚度為 。混凝土重度 rc＝ 24KN / m3，溫度膨脹系數(shù) dc＝ 10－ 5/℃ ,混凝土其他特性性能 指標(biāo)見表 1－ 2。 水力計(jì)算 槽身設(shè)計(jì) 支承 結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 、畢業(yè)設(shè)計(jì)參考書目 灌區(qū)水工建筑物叢書《渡槽》，水利水電出版社； 河海大學(xué)等《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》，中國(guó)水利水電出版社； 清華大學(xué)出版《結(jié)構(gòu)力學(xué)》； 《水工鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ DL/T 50571996）； 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ789）； 6 、《 水 工 建 筑 物 荷 載 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》（ DL50771997 ） 二、渡槽的水力計(jì)算 、渠道斷面的水力計(jì)算 進(jìn)出口渠道斷面取 m=1， B=， i=1/2500， n=。設(shè) h=，則 過水?dāng)嗝婷娣e A=4*= 濕周 χ=4+2*= 水 力半徑 R=A/χ=流量 Q= 所得流量 Q 稍大于設(shè)計(jì)流量，可以滿足要求。 、 進(jìn)口水面銜接檢查 =1/2*（ +） = 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 二、渡槽的水力計(jì) 算 =1/2*（ +） = =1/2*(+)= 則 = 將以上各值代入，可求得： =(1+)()/(2*)+*= 按通過加大流量時(shí)確定的進(jìn)出口槽底高程，計(jì)算此時(shí)上游渠道出口與槽身進(jìn)口的水位差： =（ +） （ +） = 即＜（差值為 ） ，進(jìn)口發(fā)生落水現(xiàn)象。側(cè)墻厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式t/=1/121/16，取側(cè)墻厚度 t=20cm，側(cè)墻高為 =，底板地面高于側(cè)墻底緣，以減少底板的拉應(yīng)力，底板厚度為 20cm，側(cè)墻和底板的連接處加設(shè)角度為的貼白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)算 角。考慮到側(cè)墻頂部和人行道寬度擴(kuò)大較小，可近似的將側(cè)墻看作矩形截面，故計(jì)算簡(jiǎn)圖可簡(jiǎn)化為 3300*400mm的矩形截面（如圖 所示）。 == == N/ 受拉鋼筋有效配筋率 : === 最大裂縫開展寬度： =（ 3c+） =（ 3c+） 式中 為構(gòu)件受力特征系數(shù)，本構(gòu)件取 =； — 為鋼筋表面形狀系數(shù)， =； — 為荷載長(zhǎng)期作用影響系數(shù)，對(duì)短期荷載組合 =，對(duì)長(zhǎng)期荷載組合 =。 == = 由上式得 =＜ 0，說明要按最小配筋率配筋。 縱向受力鋼筋面積： =δb=**3000*164=3852 配筋率： ρ===％＞ =％ ，滿足要求。 =l=3600mm。上下游漸變段各取 8m與梯形混凝土渠道連接，渡槽全長(zhǎng) 180m，拱墩臺(tái)及排架基礎(chǔ)墩均采用漿砌石重力墩。 （ 1） 拱跨 L 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，取計(jì)算跨度 L=87m，共兩跨。將上述各參數(shù)的取值代入公式（ 44）可計(jì)算得： =****= kN/m2 由于風(fēng)荷載為活荷載 ，則槽身風(fēng)荷載強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： ==*= kN/