京杭大運(yùn)河蘇北段船閘結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-24 06:41本頁(yè)面
【正文】 荷載豎直向上↑（KN）豎直向下↓（KN）水平向右→（KN）水平向左←（KN）力臂（M）順時(shí)針↙（KNM）逆時(shí)針↘（KNM）結(jié)構(gòu)自重G150155G2360G3G43617G5130土重G1G2G3G454土壓力F1516F2水重墻前330墻后水壓力墻前5001665墻后揚(yáng)壓力浮托力95276664滲透力238船舶撞擊力活荷載20127∑119010228驗(yàn)算：（1）、抗滑驗(yàn)算f=tanφ=tan26176。=（粘聚力不考慮）Kc= f∑V/∑H=()/()=滿足抗滑要求（2）、抗傾驗(yàn)算 K0=MR/M0=〉滿足抗傾要求（3）抗浮驗(yàn)算 Kf=V/U=〉滿足要求（4）地基驗(yàn)算地基承載力安全系數(shù)：Fk/Vd=（30014）/=K=滿足要求地基極限承載力驗(yàn)算167。=（）/Vk=（）/=B/3=14/3=167。B/3 即地基應(yīng)力呈梯形分布e=B/2167。==(即后趾受到的地基應(yīng)力更大)Ｏmax=(1+6)=184KPaＯmin=(16)=51KParoＯmax=184300滿足要求（5）、滲流驗(yàn)算L=∑Lv/∑Lh=14+（2）=CH=（）=LCH滿足要求 截面驗(yàn)算11截面驗(yàn)算自重：，力臂：水壓力：（83+102）=，力臂： m水重：10（+）=，力臂： m摩擦力：（），力臂： m地基反力：（51+51+）=，力臂：揚(yáng)壓力浮托力：68=，力臂： m滲透力：（+34）=，力臂：11前趾截面驗(yàn)算表514荷載豎直向上↑（KN）豎直向下↓（KN）水平向左←（KN）水平向右→（KN）力臂（M）順時(shí)針↙（KNM）逆時(shí)針↘（KNM）結(jié)構(gòu)自重116水壓力5水重地基反力揚(yáng)壓力浮托力滲透力摩擦力32∑32365σmax=()/+6()/()=246KPaσmin=()/()/()=128KPa22截面驗(yàn)算（后趾）自重：：土重：G1==，力臂： mG2= （+）=：4 m土壓力：130KN，力臂：水壓力：（+）=，力臂：（↙）水重：10（+）=，力臂： m摩擦力：（），力臂： m揚(yáng)壓力 浮托力：68=，力臂： m滲透力：44=地基反力：（51++184）=，力臂： m表515荷載豎直向上↑（KN）豎直向下↓（KN）水平向左←（KN）水平向右→（KN）力臂（M）順時(shí)針↙（KNM）逆時(shí)針↘（KNM）結(jié)構(gòu)自重土重G1G24土壓力130水重1830水壓力39地基反力5568揚(yáng)壓力浮托力2399滲透力摩擦力102活荷載0∑20148439σmax=()/14+6()/(1414)=8KPaσmin=()/146()/(1414)=33截面驗(yàn)算（閘墻）結(jié)構(gòu)自重：G150KN力臂：1m G2=180KN力臂： 土重：(↘)F1=, 力臂： mF2 = KN力臂：2 m土壓力：(↙)G1=22=，力臂：G2=（.3+2）=92KN，力臂：G3== ，力臂：水重：28KN，(↙)水壓力：墻前：：墻后：：船舶撞擊力：：活荷載：=16KN，力臂：表516荷載豎直向上↑（KN）豎直向下↓（KN）水平向右→（KN）水平向左←（KN）力臂（M）順時(shí)針↙（KNM）逆時(shí)針↘（KNM）結(jié)構(gòu)自重G150150G2180土重G1G292G3土壓力F1303F22水重2830水壓力墻前762墻后撞擊力866活荷載16∑6131787σmax=+6()/(1414)=59 KPaσmin=()/(1414)= KPa表517截面11（前趾）22（后趾）33（閘墻）軸力←（KN）彎矩↙（KN m）軸力（KN）彎矩（KN m）軸力（KN）彎矩（KN m）運(yùn)用情況（墻前低水）73014782426檢修情況6152071墻前高水128無(wú)拉應(yīng)力無(wú)拉應(yīng)力：偏心受壓構(gòu)件計(jì)算公式：1N≤Nu/rd=(fcbx+fy′As′σsAs)/rd1Ne≤Nue/rd=(fcbx()+ fy′As′(h0a′)/rde=e0+1σs=fy(167。)/(167。b)η=1+(l0/h)2/(1400e0/h0)N:軸向力設(shè)計(jì)值rd:結(jié)構(gòu)系數(shù)，結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，x:混凝土受壓區(qū)計(jì)算高度h:截面高度h0: 截面有效高度f(wàn)c、σs、fy′：混凝土抗拉強(qiáng)度、受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度、受壓鋼筋抗壓強(qiáng)度As、As′：受拉鋼筋面積、受壓鋼筋面積a:受拉鋼筋合力至受拉邊緣的距離a′：受壓鋼筋合力至受壓邊緣的距離(三級(jí)環(huán)境，墻，故混凝土最小厚度為a=a′=30mm=3cm)e:軸力作用點(diǎn)至鋼筋A(yù)s的距離e0:軸向力對(duì)截面重心的偏心矩，e0=M/N（一） 閘墻頂數(shù)值段的配筋：受力鋼筋面積計(jì)算水平合力：∑H=+=（剪力←）豎直合力：∑V=50KN（軸力↓）彎矩：M+50+1=0M= (↙) e0=M/N==25cmh0=ha==l0=2l=22=4mη=1+(l0/h)2/(1400e0/h0)=1+(4/1)2/(1400)=ηe0====ηe0故需按小偏心受壓計(jì)算，小偏心受壓情況下，離軸向力較遠(yuǎn)的鋼筋可能受拉也可能受壓，構(gòu)件在破壞時(shí)其應(yīng)力一般達(dá)不到屈服強(qiáng)度，故為節(jié)約鋼筋，可按最小配筋率及構(gòu)造要求配筋，As=ρminbh0=％1=1455mm2(Ⅱ級(jí)鋼筋4根d=25mm,As=1964mm2)將As=1964mm2代入公式1113中50=(10 x103+310103As′103σs)/50=(10 x103()+310103As′)/σs=fy(167。)/(167。b)→σs=(167。)x=167。h0=167。解方程得：167。=x=As′=2747mm20故受壓鋼筋也按最小配筋率進(jìn)行配筋，As′=ρminbh0=％1=1455mm2(Ⅱ級(jí)鋼筋4根d=25mm,As=1964mm2)箍筋計(jì)算：V=Vcs=+箍筋選用Ⅰ級(jí)光面鋼筋即可,fyv=210N/mm2Asv= ()/()0即混凝土的抗拉強(qiáng)度足以抵抗剪力，故箍筋按構(gòu)造配筋即可，因受力鋼筋面積為22812=4562mm2,箍筋面積為A≥15％21964=（二）對(duì)前趾截面配筋計(jì)算：受力鋼筋面積計(jì)算水平合力：∑H==（剪力↑）豎直合力：∑V=（軸力→）彎矩：M== (↙) e0=M/N=l0=2l=2=, h=, b=1m,h0==η=1+(l0/h)2/(1400e0/h0)=1+()2247。（1400247。）=ηe0====結(jié)構(gòu)可以按大偏心受壓進(jìn)行計(jì)算。受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，即σs=fy=310N/mm2另外要使鋼筋用量最少，則應(yīng)充分利用受壓鋼筋的抗壓作用，即x=167。bhb==e=e0+=+=Ne≤(fcasbh02+ fy′As′(h0a′)/rdrdNe==1665fcasbh02=101031=11044即As′ 0,受壓鋼筋需按構(gòu)造和最小配筋率配筋，As′=ρminbh0=％1=2250mm2(6根d=22mm的Ⅱ級(jí)鋼筋，As′=2281mm2)N≤Nu/rd=(fc167。bh0+fy′As′fyAs)/rdNe≤(fcasbh02)+fy′As′(h0a′)/rd則as=（rdNefy′As′(h0a′)）/fcbh0=167。=167。b=可以保證結(jié)構(gòu)破壞時(shí)受拉鋼筋先達(dá)到屈服fy,符合大偏心受拉X=167。h0===2a′=6cm,即受壓鋼筋達(dá)不到fy′,所以取受壓鋼筋和受壓混凝土作用力合力點(diǎn)為中心，求矩：Ne′= fyAs(h0′a′)/rdAs= Ne′rd/(fyAs(h0′a′))e′=+a′=0即軸力作用在As和As′之間，則As一般可按最小配筋率進(jìn)行計(jì)算。As=2250mm2(6根d=22mm的Ⅱ級(jí)鋼筋)箍筋計(jì)算：V=Vcs=+箍筋選用Ⅰ級(jí)光面鋼筋即可,fyv=210N/mm2Asv= ()/()0即混凝土的抗拉強(qiáng)度足以抵抗剪力，故箍筋按構(gòu)造配筋即可，因受力鋼筋面積為22812=4562mm2,箍筋面積為A≥15％22281=,（二） 后趾配筋計(jì)算：受力鋼筋面積計(jì)算水平合力：∑H==163KN（軸力←）豎直合力：∑V==（剪力↓）彎矩：M==(↙)h=,h0==e0=M/N=l0=2l=2=η=1+(l0/h)2/(1400e0/h0)=1+()2/(1400)=ηe0====ηe0屬大偏心受壓受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，即σs=fy=310N/mm2另外要使鋼筋用量最少，則應(yīng)充分利用受壓鋼筋的抗壓作用，即x=167。bhb==Ne≤(fcasbh02+ fy′As′(h0a′)/rdrdNe=163=2918KN fcasbh02=101031=34930KNAs′ 0則受拉鋼筋按構(gòu)造配筋：As′=ρminbh0=％1=3705mm2(8根d=28mm的Ⅱ級(jí)鋼筋,As′=3927mm2)將As′代入兩個(gè)基本公式，可得：as=（rdNefy′As′(h0a′)）/fcbh0rdNe=163=fy′As′(h0a′)=as=167。 =167。b=符合大偏心受拉X=167。h0==2a′=x2a′即軸力作用在As和As′之間，則As一般可按最小配筋率進(jìn)行計(jì)算。As=2250mm2(6根d=22mm的Ⅱ級(jí)鋼筋)As=As′=3705mm2(8根d=28mm的Ⅱ級(jí)鋼筋,3927mm2)箍筋計(jì)算：V=Vcs=+箍筋選用Ⅰ級(jí)光面鋼筋即可,fyv=210N/mm2Asv= ()/()0即混凝土的抗拉強(qiáng)度足以抵抗剪力，故箍筋按構(gòu)造配筋即可，因受力鋼筋面積為22812=4562mm2,箍筋面積為A≥15％39272=1178mm2（三） 閘墻截面配筋計(jì)算：受力鋼筋面積計(jì)算豎向合力：∑V=水平合力：∑H==彎矩：M==e0=M/N=e=e0+=+3/=l0=2l=2=η=1+(l0/h)2/(1400e0/h0)=1+()2/(1400247。)=ηe0==屬于大偏心受壓σs=fy=310N/mm2另外要使鋼筋用量最少，則應(yīng)充分利用受壓鋼筋的抗壓作用，即x=167。bhb==rdNe==3208fcasbh02=101031=34930As′ 0則受拉鋼筋按構(gòu)造配筋：As′=ρminbh0=％1=4455mm2((6根d=22mm的Ⅱ級(jí)鋼筋,4826mm2)as=（rdNefy′As′(h0a′)）/fcbh0 0即受壓鋼筋自己就可以承擔(dān)壓力，受拉區(qū)鋼筋以最小配筋量進(jìn)行配置。As=ρminbh0=％1=4455mm2((6根d=22mm的Ⅱ級(jí)鋼筋,4826mm2)
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