【正文】 .................................44 內(nèi)力計算 ............................................45 配筋計算 .......................................47 7 細 部 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 ..........................................51 伸縮縫與止水 .........................................51 支座 .................................................51 兩岸連接 .............................................52 參 考 文 獻 ...................................................53 謝 辭 .................................. .....................54 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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，開封，鄭州市三個地區(qū)的六個縣，灌區(qū)范圍內(nèi)居住人口大約 100 萬人。第二章，整體布置，確定渡槽的線路和槽身總長度，進行水利計算，確定槽底縱坡以及進出口高程。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。灌區(qū)三條干渠規(guī)劃成果如表 所示： 表 陸渾灌區(qū)總干、主干渠規(guī)劃數(shù)據(jù)表 渠名 項目 總干渠 東一干 東二干 西干區(qū) 渠 長 )(KM 控制面積（萬畝） 規(guī)劃面積（萬畝） 水庫引渠（萬畝） 73..52 反調(diào)節(jié)灌（萬畝） 0 東一干概況 東一干渠規(guī)劃灌溉面積 萬畝，其中汝陽 萬畝，伊川 萬畝，偃師 萬畝，汞陽 萬畝。表面段出有斷續(xù)相間的滲水，說明砂質(zhì)粘土有隔水性能，礫巖表面覆蓋有 2m 左右的黃色粉質(zhì)壤土。 （ 6）跨越建筑物不考慮交通要求和無通航要求，若采用渡槽方案只設(shè)人行便道即可。矩形槽身施工方便，耐久性、抗凍性好，結(jié)構(gòu)簡單特別時適用于有通航要求的中型渡槽 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 矩形槽身 U形 槽身 多側(cè)墻槽身圖21 槽 身斷面的型式 U形槽身斷面為半圓加直段，槽頂一般設(shè)拉桿，槽壁頂端常加大以增加剛度，多 采用鋼筋混凝土或鋼絲網(wǎng)水泥 結(jié)構(gòu)，與矩形槽身相比有水力條件好、縱向剛度大，省 鋼材等優(yōu)點，但抗凍性差、不耐久，施工工藝要求高，如果施工質(zhì)量不高，容易引起 表面剝落、鋼絲網(wǎng)銹蝕、甚至有漏水現(xiàn)象產(chǎn)生。渡槽的選址應(yīng)注意： 槽身長度短、基礎(chǔ)低，降低功工程造價 ； 軸線短、順直、進出口 避免急轉(zhuǎn)彎，布置在挖方處 ； 渡槽軸線盡量和河道正交 ； 少占耕地、少拆民房 ；盡可能的減少和改善對環(huán)境的影響。 出口段的水面降落值Δ Z3 可用下式近似計算，即 ⊿ Z3=（ 1ξ 2）gvv2222? （ 3— 3） 式中 ξ 2—— 出口段的水頭損失。 由 bf/b＞ 2， hf/h＜ ，查得γ m=，在γ m 值附表中 指出，根據(jù) h 值的不同應(yīng)河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 對γ m 值進行修正。 側(cè)墻的結(jié)構(gòu)計算 由于側(cè)墻的受力為不均勻荷載，無法查表計算，故按最大值的勻布荷載進行配筋，其結(jié)果更安全。 239。 02 1 .1 5 0 .0 1 1 .0 2 8lh? ? ? ? 判斷大小偏心，因為 η e0= 2347=（ mm） h0，所以按大偏心受拉構(gòu)件計算配筋。01 1 2 1 1 2 0 . 2 9 8 0 . 3 6 4 0 . 5 4 40 . 3 6 4 4 6 0 1 6 7 . 5 ( ) 2 8 0( 1 0 . 5 ) 0 . 3 6 4 ( 1 0 . 5 0 . 3 6 4 ) 0 . 2 9 8bSstx h m m m m? ? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 0202()1 . 2 5 5 6 2 8 3 0 9 . 5 1 3 1 0 2 2 6 ( 4 6 0 4 0 ) 0 . 2 9 81 2 . 5 2 0 0 4 6 0d y sstcN e f A h af b h?? ?? ????? ? ? ? ? ?????河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 31 計算 39。 （ 2） 長跨方向：鋼筋位于短跨方向配置的鋼筋的 內(nèi)側(cè)，故 a=49mm，則 板的有效高度為 h0=ha=20049=151mm， fy=210N/mm2， 正彎矩 My=， 622020m in02m in 01. 2 2. 16 7 1012 .5 10 00 15 11 1 2 1 1 2 0. 00 9 0. 00 912 .5 0. 00 9 10 00 15 181 .3 ( )2100. 05 4 0. 15 %10 00 15 10. 15 % 10 00 15 1 22 6. 5 ( )dyscscSyssMf bhf bhA m mfAbhA bh m m??????????? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? 選 φ 8/10＠ 250， AS=258mm2。 混凝土的標號為 C55，鋼筋為Ⅱ級鋼，則 Ec= 104N/mm2， Es= 105N/mm2。 渡槽內(nèi)的流速為 v= 40 /( )??。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 綜上所述，根據(jù)許營段的地質(zhì)、地形條件，本設(shè)計采用單排架作為槽身的支承結(jié)構(gòu)。 大流量的鋼筋混凝土梁式渡槽槽身多采用矩形斷面，對與中小流量也常采用中小型流量的多設(shè)拉桿，間距為 2米左右。 （ 4）根據(jù)洛陽地區(qū)地震局提供的有關(guān)資料，陸渾灌區(qū)的主要建筑物設(shè)計烈度定為8o 。表面風(fēng)化嚴重，凸凹不平，肉眼可見溶蝕的洞穴，直徑大小不一，小者１ m左右，大的在 10m 以上，洞內(nèi)均有滲水現(xiàn)象。 整個灌區(qū)是由總干渠和東一、東二、西干三條干渠組成的，全長共 ，建筑物 1134 座，其中主要建筑物有隧洞 33座，全長 ；渡槽 32 座，全長 ；另外還有倒虹吸等輸水建筑物。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文 中作了明確的說明并表示了謝意。第四章，支承結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定支承結(jié)構(gòu)的尺寸，進行支承 結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計算，渡槽基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)計算及渡槽整體穩(wěn)定性計算。 灌區(qū)基本概況 陸渾水庫位于河南省嵩縣境內(nèi)，它是伊河上的一座大型水庫，控制流域面積23750km ，多年 平均徑流量 億 3m 總庫容 億 3m ，興利庫容 億 3m ，興利水位 。東一干渠灌溉渠地域內(nèi)多為低山丘陵干旱區(qū)，區(qū)內(nèi)崗?fù)菹嚅g，地面覆蓋為紅色和棕紅色粘土及黃土。 氣象情況 本灌區(qū)屬于華北干旱區(qū)，平均多年降雨量只有 500～ 600mm，而且分布很不均勻，有60﹪～ 70﹪集中在汛期。 渡槽，渡槽是渠道跨越河、渠、溪谷、道路的明流輸水建筑物。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。 (2)渡槽的進出口高程計算 進口段的布置形式較復(fù)雜，本設(shè)計選用長扭曲面，則進口段水面降落 ⊿ Z1=（ 1+ξ 1） gvv 2 212?? （ 3— 1） 式中 v v—— 分別為上游渠道及渡槽 內(nèi)的平均流速； ξ 1—— 進口段的水頭損失系數(shù)。 g2k= =（ kN/m） 人群荷標準值 qk= [? ? ??]=（ kN/m） 設(shè)計值 q= =（ kN/m） 內(nèi)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(yīng)力及內(nèi)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(shè)計值為 M=γ 0ψ 81 （ g1+g1+q） l2 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 = 81 =（ kN/m） 跨端剪力設(shè)計值 Qmax=γψ21（ q+g1+g2） l = 21 =（ kN） 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(cè)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。 圖 4— 2 中 l1 為肋間距， q1 為作用于側(cè)墻底部的水壓力 ， q2 為底板的重力與按滿槽水計算的槽內(nèi)水壓力之和，根 據(jù)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。 N. m N. m 0KN. m N. mN圖（ 壓為“+ ”，拉為“ ”） KN KN 9KN .m 5KN 4 M圖（彎距的方向為受拉邊） 1KN 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 29 9KN 7K NKNQ圖 圖 4— 8 肋的內(nèi)力圖 NM500 mm225mm 圖 4— 9 側(cè)墻肋的配筋計算圖 （ 2） 側(cè)墻與肋所構(gòu)成的 T形梁的配筋計算 由于側(cè)墻與肋所構(gòu)成的 T形截面梁，翼緣受拉不考慮其抗彎作用，故可簡化成如圖3— 8 所示矩形進行配筋計算。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 33 ② 底板與肋所構(gòu)成的 T 形截面梁的結(jié)構(gòu)計算 根據(jù)底板的內(nèi)力圖，選取兩組內(nèi)力按偏心受拉構(gòu)件進行結(jié)構(gòu)計算。 2 162 12620 0 圖 4— 10 側(cè)墻肋的配筋圖 抗裂驗算： 一般情況需按荷載效應(yīng)的短期組合及長期組合分別驗算，本設(shè)計因為是粗略計算，且可變荷載非常小，故只按荷載效應(yīng)的長期組合進行抗裂驗算。 圖 4— 4 中 MP 圖為所有荷載產(chǎn)生的彎矩， M1 圖為單位荷載產(chǎn)生的彎矩，即令 X1=1所得到的彎矩圖。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(cè)還有剪力 Q1及 Q2，其差值 Δ Q與荷載 q 維持平衡。 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。 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 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。地質(zhì)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。 3Q 與 2Q 界限明顯，密實程度有顯著差異。 東一干全部工程量：土方開挖 1455 萬立方米，回填土方 590萬立方米，石方開挖 308萬立方米，砌石 54萬立方米，混凝土 10萬立方米，鋼筋混凝土 3300萬立方米。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描