【文章內(nèi)容簡介】 》7.《水力學(xué)》8.《工程力學(xué)》9.《工程水文》10.《渡槽》11.《水工建筑物》等等第二章、渡槽總體布置渡槽總體布置的主要內(nèi)容包括槽址選擇、形式選擇、進(jìn)出口布置、基礎(chǔ)布置。渡槽總體布置基本要求：流量、水位滿足灌區(qū)要求。槽身長度短，基礎(chǔ)、岸坡穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)選型合理；進(jìn)出口順直通暢，避免填方接頭；少占農(nóng)田、交通方便、就地取材等。、建筑物軸線選擇工程區(qū)內(nèi)總干渠為西北—東南走向，三里莊溝自東北流向西南，上下游溝形明顯，并呈寬淺型，河、渠中心線接近垂直。根據(jù)《左岸排水建筑物土建工程初步設(shè)計大綱》的要求，排水渡槽的軸線應(yīng)與渠道軸線垂直，槽墩走向應(yīng)與渠道軸線一致。因此三里莊溝排水渡槽軸線與總干渠中心線成正交布置，渡槽進(jìn)口布置在河槽內(nèi)偏右岸，出口偏向河道左岸，通過控導(dǎo)工程與下游河道連接。（圖見地形圖）、建筑物型式選擇三里莊溝與總干渠交叉斷面處，。，高于總干渠各工況水位，因此根據(jù)地形條件，經(jīng)分析比較后確定總干渠與三里莊溝交叉建筑物型式選用排水渡槽。，槽身縱向比降在1/500~1/1500之間選擇。渡槽橫斷面采用矩形型式，側(cè)墻上端設(shè)置拉桿（s=2m），拉桿上鋪設(shè)人行道板，兩側(cè)設(shè)欄桿。下部支承采用單排架，交叉采用整體式平底板。槽身橫斷面結(jié)構(gòu)見圖1(t1=25cm t2=30cm)。人行道板：a=90cm b=8cm 拉桿截面為16cm16cm、槽身斷面尺寸選擇根據(jù)調(diào)洪演算成果，工程修建后，對農(nóng)田無淹沒影響；，洪水不出槽，左岸村莊不積水，從總干渠防洪標(biāo)準(zhǔn)看，高于一級階地高程，方案洪水不出槽；、均高于溝岸一級階地高程但低于河岸高程，洪水行于槽內(nèi)，對總干渠無影響。經(jīng)過綜合分析，建議選用方案2，五十年一遇洪水下泄流量18m3/s，二百年一遇洪水下泄流量23 m3/s，作為槽身斷面尺寸的設(shè)計和校核標(biāo)準(zhǔn)。、渡槽長度確定及其組成部分、總干渠的橫斷面結(jié)構(gòu)確定及左、右岸堤防高程的確定:左岸堤防高程： 設(shè)計高程 += 校核高程 +=右岸堤防高程： 右岸堤防高程比左岸低，、渡槽各組成部分的確定：槽身段、上游進(jìn)口段和下游防沖段等:槽身長度Lmin=100m上游進(jìn)口長度Lj=c(B1B2)下游防沖段長度Lj=c(B1B2)第三章、水力計算、矩形槽身過水?dāng)嗝娴拇_定根據(jù)設(shè)計流量Q、i、n，用試算的方法求出設(shè)計水深h和過水?dāng)嗝鎸抌。已知糙率n=,渡槽縱坡i=1/1000，Q設(shè)=18m3/s，深寬比h/b=，取h/b=，則b=h/。按明渠均勻流公式計算則采用迭代法得h0= 校核過水能力 故h0需加大 則取h0=則 則 設(shè)計水深h0= 、計算側(cè)墻總高度超高 校核過水能力 故滿足要求。、渡槽水頭損失的計算、擬定上游渠道斷面尺寸:已知邊坡系數(shù)m=1，比降i=1/8000，糙率n=，底寬b=。根據(jù)明渠均勻流公式得、校核過水能力:設(shè)計流量校核流量、渠道、槽身水流速：上游渠道流速 槽深流速 、進(jìn)口水面降落Z計算：水流過渠道漸變段進(jìn)入槽身時，流速增大，水面發(fā)生降落。工程中常近似按淹沒寬頂堰計算： 式中 K1－進(jìn)口段按局部水頭損失系數(shù)，與漸變段形式有關(guān)，，；取八字斜墻K1= V、V0＝槽身與上下游渠道的流速，m/s； G－重力加速度，則 、槽身沿程水頭損失Z1：水流經(jīng)過全槽后水面發(fā)生降落，按明渠均勻流計算： Z1＝iL L－槽身長度，L＝100（m）。i－槽身坡降，要經(jīng)方案比較，使水頭損失滿足規(guī)劃要求，并注意到前面已假定了i＝1/1000。則 Z1=iL=、出口水面回升Z2：水流經(jīng)槽身、渠道出口漸變段進(jìn)入下游渠道因流速減少，部分動能轉(zhuǎn)化為勢能，水面回升： K2－出口局部水頭損失系數(shù)，K1－進(jìn)口段按局部水頭損失系數(shù)，、渡槽總水頭損失：△Z＝Z+ Z1 Z2 ，計算值應(yīng)等于或略小于此值，具體計算如下：△Z＝Z+ Z1 Z2=+=通過計算，用允許水頭損失作為一個重要指標(biāo)，當(dāng)i＝1/1000，△Z＝，所以初步選定的斷面尺寸符合規(guī)劃要求。、渡槽各控制點的高程、消力池前的水位確定為了時渡槽與上下游渠道高程水面平順連接，合理利用水頭損失而不影響過水能力，渡槽進(jìn)出口渠底的降低要與水流情況相適應(yīng)。進(jìn)口抬高值： y1＝h1Z h2＝=(m)出口降低值： y2＝h3Z2 h2＝=(m)則 進(jìn)口槽底高程 出口槽底高程 出口渠底高程 、渡槽前后長度及總長度水流通過渡槽，由于槽身寬與渠寬不一致，為了使水流能平順過渡，渡槽進(jìn)出口常采用漸變段銜接。本設(shè)計中采用八字斜墻，參照武漢水利電力學(xué)院主編的《水工建筑物》計算漸變段長度：（1），長4m（2），長9m（3）上有進(jìn)口段（漸變段長3m），（4）下游消能防沖段長3+9+13=25m（5）槽身段分縫縫寬4cm（6）分跨：每10m一跨（7）渡槽總長度100m第四章、槽身結(jié)構(gòu)計算、槽身斷面尺寸擬定槽深橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖如下所示：側(cè)墻厚t1=20~30cm 取t1=25cm底板厚t2=25~35cm 取t2=30cm人行道板：寬度a100~150cm 取a=120cm,厚度b=8~10cm 取b=10cm拉桿截面 25cm25cm 間距s=2m取槽深長度為1m 、橫向結(jié)構(gòu)計算由于槽身在欄桿之間的斷面核設(shè)置欄桿處的斷面變位相差甚微，按平面問題進(jìn)行橫向計算。、確定槽深結(jié)構(gòu)計算簡圖及作用荷載:計算簡圖作用荷載 、拉桿軸向力計算：簡化后結(jié)構(gòu)為一次超靜定結(jié)構(gòu)，因力法計算拉桿拉為X1，亦可按下式直接計算，按標(biāo)準(zhǔn)荷載計算分別為： 式中 Xk1－單位槽長拉桿軸向拉力，kN； H－拉桿中心線至底板距離，H＝； q1－側(cè)墻底部靜水壓強，kPa； L－兩側(cè)墻中心線間距之半，L＝； q2－底板上均勻荷載強度，KN/m。、拉桿拉力:Xk1s＝X1S＝2＝（KN）Xls拉桿間距為s時，一根拉桿的軸向拉力。、側(cè)墻內(nèi)力計算:側(cè)墻彎距由拉桿中心線到側(cè)墻計算截面的距離為y的彎距。按標(biāo)準(zhǔn)荷載計算為： 側(cè)墻低端的剪力 側(cè)墻配筋（1）側(cè)墻外側(cè)受力鋼筋按最大正彎矩計算，計算如下：基本資料： 配筋計算 選配鋼筋，繪制配筋圖。選構(gòu)造鋼筋為312（As=339mm2）。分布鋼筋為8@200（As=251mm2）。（2）則內(nèi)側(cè)受力鋼筋按最大負(fù)彎矩計算，計算過程如下 基本資料： 配筋計算 選配鋼筋，繪制配筋圖，選構(gòu)造鋼筋、分布鋼筋均為312（As=339mm2）。、底板內(nèi)力計算:底板的結(jié)構(gòu)計算 簡圖如下圖所示（1） 底板的軸向力計算底板軸向力等于側(cè)墻低端的剪力即Na=Nb=（2） 底板的彎矩計算由于a點為剛結(jié)點則MA=MY(max)=兩端彎矩Ma=Mb=MA= 跨中彎矩M中=+MA= （3） 底板的配筋計算 支座處配筋計算基本資料： 計算M、N： 判別偏心受拉構(gòu)件類型： 計算受壓鋼筋A(yù)s’h0=has=30030=270mme=e0h/2+as=260300/2+30=140mm 繪制配筋圖跨中配筋計算基本資料： 計算M、N： 判別偏心受拉構(gòu)件類型： 計算受壓鋼筋A(yù)s’h0=has=30030=270mme=e0h/2+as=2190300/2+30=2070mm 故表明不需配筋按構(gòu)造規(guī)定 已知As’，求As 選配鋼筋，并繪配筋圖As選用繪制配筋圖綜上，底板配筋為：上層 下層 、縱向結(jié)構(gòu)計算縱向計算中得荷載一般按均布荷載考慮，它包括槽身重、槽中的水重及人群荷載、人行板荷載等（拉桿重集中荷載換算成均布荷載）并按加大流量計算，計算時采用滿槽水深h＝（m）。計算簡圖如圖4－3所示、槽身荷載計算:槽身橫向凈跨：L。==（m）ro＝ Ψ＝計算跨度L的確定，分別計算以下兩式并取最小值。 L= L。+a=+=（m） L==（m） 取L＝（m）槽身總荷載q的計算：槽身重q1k =（槽身橫截面積）r砼槽內(nèi)水重q2k= r水（BH加）人群荷載q3k=a槽身橫截面積S側(cè)墻面積S1=2t1H加==2=底板面積S2=（L1+L2）t2=（+）=拉桿面積S3=（L1+t1）=（+）=人行道板面積S4=ab==補角面積S5=1/24= S= S1+ S2+ S3+ S4+ S5 =++++= m2槽身重q1k=r砼S=25=（KN/m） q1==（KN/m）槽內(nèi)水重q2k= r水（BH加）=10（）=（KN/m）q2=q2k=（KN/m）人群荷載q3k=a==3（KN/m）q3=q2k =3=（KN/m）總荷載q= q1+ q2+ q3=++=（KN/m）