【正文】 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為白蓮河灌區(qū)龍?zhí)稕_輸水渡槽的初步設(shè)計(jì)。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。 關(guān)鍵詞： 渡槽；懸鏈線無(wú)鉸拱；排架； ABSTRACT The aqueduct of Longtan Chong is located in upstream of the west main canal, the pile number is 1+800, pletion of fixed number of year from 1961~1962. After 30 years of running, the aqueduct appeared serious aging problems, in addition of the irrigation area and rate of flow increased, the aqueduct can not take the task for irrigation any more, requesting reconstruction of the Bailian River aqueduct. In consideration of the channel of the original aqueduct was located in a huge valley, it was often threatened by flood during that period of channels in flash floods. After the irrigation district planning, The channel original Valley channel by bent into straight, the new aqueduct will be built in curved, engineering projects such as the III, the main building to the level 3. The new aqueduct used rectangular arch aqueduct, the arch span is 87 m, there will be double crosses, the aqueduct at the bottom of a width of ， side wall height ， set a spacing of , the lever of the . Considering the traffic requirements, also has 1m wide sidewalks. This design layout, etc. across a 15m of 12 singlebent cross, with the transition section junction with masonry stone runnel pier, bent and ground connection with overall foundation, Aqueduct, bent, Arch, and the underlying use of prefabricated lifting form. Key words: Aqueduct。 渡槽在我國(guó)已有悠久的歷史。 在支承型式上 ,除梁式渡槽和拱式渡槽外 ,又發(fā)展了一種拱梁組合式 ,拱梁式渡槽是從 20世紀(jì) 90 年代逐步發(fā)展起來(lái)的 ,是在折線拱和桁架梁渡槽的基礎(chǔ)上 ,經(jīng)過(guò)研究改進(jìn)發(fā)展起來(lái)的一種新型渡槽結(jié)構(gòu)形式。過(guò)水與承重相結(jié)合的合理結(jié)構(gòu)型式的研究 。根據(jù)灌區(qū)新規(guī)劃，新建渡槽設(shè)計(jì)流量 =。 、槽身過(guò)水能力計(jì)算 首先根據(jù)通過(guò)加大流量 = i、 B 和 H 值。 、漸變段布置 進(jìn)出口漸變段長(zhǎng)度計(jì)算： 利用經(jīng)驗(yàn)公式 =C() 式中 C系數(shù)，進(jìn)口取 C=；出口取 C=；、 渠道及渡槽槽身水面寬度。 正截面： 截面抵抗拒系數(shù) ： === δ=1=＜ =，不會(huì)發(fā)生超筋破壞。最大允許裂縫寬度 {}：短期取 ，長(zhǎng)期取 （ mm）。 η=1+ =， =式中 偏心距； — 構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度； h— 截面的計(jì)算高度； 截面的有效高度； B— 構(gòu)件的截面面積； 截面對(duì)應(yīng)變截面曲率的影響； 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)； N— 截面所受的軸力； 混凝土抗拉強(qiáng)度； 結(jié)構(gòu)系數(shù)， =。拱寬為 4+1=5m。 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。 選配 2φ36 鋼筋 。 、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。 、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，最白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)算 14 大拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度。 槽身橫斷面最 常采用的是矩形和 U 形。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(guò)水能力 Q=A （ 11） 式中 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 二、渡槽的水力計(jì)算 7 Q為渡槽的過(guò)水流量（） 為槽身過(guò)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=。 、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＝ 。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 。如湖南岳陽(yáng)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。據(jù) 《水經(jīng) Bent。S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITY The aqueduct design of LongTan Chong BaiLian River June 2020 鄭 重 聲 明 本人呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。無(wú)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(guò)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?；蛘f(shuō)公元前 246 年興建的鄭國(guó)渠“絕”諸水即利用了渡槽。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(guò)去的幾十厘米減為十幾厘米 ?？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?；炷林囟?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。設(shè) h=，則 過(guò)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。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)角度為的貼角。 == == N/ 受拉鋼筋有效配筋率 : === 最大裂縫開展寬度： =（ 3c+） 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)算 15 =（ 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 =。 縱向受力鋼筋面積： =δb=**3000*164=3852 配筋率： ρ===％＞ =％ ，滿足要求。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。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/m2 已知槽身高 ，一節(jié)槽身長(zhǎng) 15m（包括兩端伸縮縫長(zhǎng)度）， 則作用于槽身上的橫向風(fēng)壓力設(shè)計(jì)值為： =*15*= kN B、作用于排架的橫向風(fēng)壓力（以 0 號(hào)排架為例） 由于排架兩立柱間間距為 4m 較大，安全起見，不考慮前柱對(duì)后柱的擋風(fēng)作用，排架的風(fēng)荷載強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下式（ 46）計(jì)算： = （ 46） 式中各參數(shù)意義參見公式（ 44），計(jì)算式參考《渡槽》中的表 1 1 17可取各參白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 四、支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 數(shù)的值為： μs=， μz=， μt=， βz=，由此可計(jì)算得： =2*****= kN/m2 同理可計(jì)算出排架風(fēng)荷載強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： ==*=作用于排架上的橫向風(fēng)壓力可視作均勻分布在立柱上，則有風(fēng)荷載強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：=*=、 作用排架節(jié)點(diǎn)上的荷載 A、 槽身傳遞給排架頂部的荷載 作用于槽身的橫向風(fēng)壓力通過(guò)支座的摩阻作用，以水平力的形式傳到排架頂部；同時(shí)距排架頂?shù)母叨?，對(duì)排架頂?shù)母叱趟a(chǎn)生的力矩將轉(zhuǎn)換為一對(duì)方向相反的集中力，分別作用于兩立柱頂端，迎風(fēng)面力的方向向上，背風(fēng)面力的方向向下，槽身自重及槽中水重也通過(guò)支座傳到排架頂部， 立柱自重不產(chǎn)生彎矩，可不計(jì) 。 （ 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。 =l=3600mm。 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)算 18 == = 由上式得 =＜ 0，說(shuō)明要按最小配筋率配筋?？紤]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）。 、 進(jìn)口水面銜接檢查 =1/2*（ +） = =1/2*（ +） = =1/2*(+)= 則 = 將以上各值代入，可求得： =(1+)()/(2*)+*= 按通過(guò)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。 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 ） 白蓮河龍?zhí)稕_（拱式）渡槽設(shè)計(jì) 二、渡槽的水力計(jì)算 6 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=。渡槽軸線的右端有一平臺(tái)，高程在 ，粘 土厚度為 。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) 。單跨跨度最大的為廣西玉林縣萬(wàn)龍渡槽 ,拱跨長(zhǎng) 126 m。渡槽建在石墻上 ,跨越澤溫的山谷。本設(shè)計(jì)布置等跨的間距為 15m 的單排架共 12跨，與漸變段連接處采用漿砌石槽臺(tái)?？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。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。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)。在采用裝配式渡槽方面 ,由于吊裝技術(shù)