【正文】 荷載計算見 (表13，設(shè)計洪水情況下荷載和力矩計算對B點取矩) 穩(wěn)定計算 閘室基底壓力計算完建期：閘室基底壓力計算，據(jù)《基礎(chǔ)工程》（第二版，華南理工大學(xué)，浙江大寫，湖南大學(xué)，1991）（741） （5—1)式中 ——完建無水期基底壓力的最大值和最小值，kpa； e——偏心距， ，m； ∑G——作用在閘室上的全部豎向荷載，kN； ∑M——作用在閘室上的豎向和水平荷載對閘底板底不上游角點處的力矩和，逆時針旋轉(zhuǎn)為正，順時針旋轉(zhuǎn)為負(fù)，kNm； A——閘室基礎(chǔ)底面的面積，m2； W——閘室基礎(chǔ)底面對于底面垂直水流方向的形心軸的載面矩，m3。地基承載力不均勻性驗算公式，判斷是否滿足要求。η=Pmax/Pmin≤〔η〕 表13校核洪水情況下荷載和力矩計算對B點取矩荷載名稱豎向力（kN）水平力（kN）力臂力矩（kNm）↓↑→←（m）↘↙閘室結(jié)構(gòu)重　　　　　上游水壓力　　　　下游水壓力　　　　浮托力　　　　滲透壓力　　　　水重力　　　　合計?。āāèK） 由表51可知，∑G=，∑M=，B=，A=17=,則 地基承載力驗算。由上可知則[P]=150kpa＞，地基承載力滿足要求。不均勻系數(shù)計算： （5—2）基底壓力不均勻系數(shù)滿足要求。 設(shè)計情況：閘室基底壓力計算 由表52可知，∑G=，∑M=, ∑P=則地基承載力驗算。由上可知 （5—3）則[P]=150kpa＞，地基承載力滿足要求。不均勻系數(shù)計算： 基底壓力不均勻系數(shù)滿足要求。閘室抗滑穩(wěn)定分析：臨界壓應(yīng)力:由所給資料，和查SL2652001得：其中A=4，B=17m,=290，C=0,f=，則=＞=，故室不會發(fā)生深層滑動，僅需作表層抗滑穩(wěn)定分析。根據(jù)設(shè)計的閘室底板及閘基是否有軟弱夾層來確定滑動面，如果是淺齒墻，則沿閘底板與地基的接觸面滑動。采用《水閘設(shè)計規(guī)范》（江蘇省水利勘察設(shè)計研究院，2008）中公式（5—4）計算，若為深齒墻，則沿上下游齒墻的邊線滑動公，按式（5—5）計算： K=≥〔K〕 （5—4） K=≥〔K〕 （5—5）式中 f——閘室與地基的摩擦系數(shù)； ∑G——作用在閘室上的全部豎向荷載，kN； ∑P——作用在閘室上的全部水平荷載，kN；——閘室基礎(chǔ)底面與土質(zhì)地基之間的摩擦角，（0）； A——閘室基礎(chǔ)底面與土質(zhì)地基之間的接觸面積，m2； C0——閘室基礎(chǔ)底面與土質(zhì)地基之間的黏結(jié)力，kpa； ［K］——允許抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 ，按淺齒墻考慮，閘基下沒有軟弱夾層?；瑒用嫜亻l底板與地基的接觸面，采用式（1）計算。其中的閘底板與地基之間的摩擦系數(shù)，根據(jù)閘址處地層分布可知為重粉質(zhì)壤土和細(xì)沙，查《水閘設(shè)計規(guī)范》（江蘇省水利勘察設(shè)計研究院，2008） 閘室穩(wěn)定性滿足要求。 校核情況：閘室基底壓力計算由表53可知，∑G=，∑M= ,地基承載力驗算。由上可知則[P]=150kpa＞，地基承載力滿足要求。不均勻系數(shù)計算： 基底壓力不均勻系數(shù)滿足要求。由于則=＞=，故室不會發(fā)生深層滑動，僅需作表層抗滑穩(wěn)定分析。 閘室穩(wěn)定性同樣滿足要求。 由此得，閘室的穩(wěn)定計算都滿足所給條件的，故以上閘室的布置滿足設(shè)計的要求。 6 閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計 閘墩設(shè)計 順?biāo)较虻拈L度取與底板相同，取17m。閘墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用重力式結(jié)構(gòu)。閘墩上游部分的頂部高程在泄洪時應(yīng)高于設(shè)計或校核洪水位加安全超高；關(guān)門時應(yīng)高于設(shè)計或校核洪水位加波浪計算高度加安全超高。設(shè)計洪水位的超高計算：▽1=++= 校核洪水位的超高計算：▽2=++= 取上述二者中的較大者。閘墩下游部分的高度只要比下游最高水位適當(dāng)高些，不影響泄流即可。可大大低于上游部分的高度，而其上設(shè)有排架擱置公路橋。，，，++=。下游閘墩上擱置公路橋，與兩岸大堤齊平。閘墩上設(shè)檢修門槽和工作門槽，檢修門槽在上游，。具體位置見圖。閘墩上下游均為半圓形。 底板結(jié)構(gòu)計算采用彈性地基梁法對底板進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。 表14校核洪水情況下荷載和力矩計算對A點取矩荷載名稱豎向力（kN）水平力（kN）力臂力矩（kNm）↓↑→←（m）↘↙閘室結(jié)構(gòu)重　　　　　上游水壓力　　　　下游水壓力　　　　浮托力　　　　滲透壓力　　　　水重力　　　　合計?。āā?選定計算情況完建期豎向力最大，故地基反力亦較大，底板內(nèi)力較大，是底板強度的控制情況之一，由于前一節(jié)的計算可知，在運用期，由于水的作用不僅增加了閘室內(nèi)的水重，而且產(chǎn)生了揚壓力，地基反力的分布也在完建期有了很大變化，顯然運用上游水位高，下游水位低的情況，也是底板結(jié)構(gòu)計算的控制情況，故運用期選校核水位情況，此時上游水位最高進(jìn)行計算。 表15不平衡剪力計算表 單位：KN荷載名稱完建情況下校核洪水情況下上游段下游段小計上游段下游段小計結(jié)構(gòu)重力閘墩 底板57005700閘門　133133　133133公路橋　850850　850850工作橋931931檢修橋85　8585　85啟閉機4848964848 96 水重力　　　 揚壓力　　　 地基反力 不平衡力 (↓)(↑)　(↓)(↑)不平衡剪力 (↑)(↓)　(↑)(↓)在上節(jié)計算中地基應(yīng)力Pmax、Pmin時，求的時齒墻底部基底的應(yīng)力，而不是底板底部基底應(yīng)力，故尚應(yīng)重新計算地基反力。（1）完建期:完建期內(nèi)無水平荷載，故在上節(jié)中相應(yīng)的地基應(yīng)力就等于地基反力，可以直接運用，即Pmax=（上游端），Pmin=（下游端）（2）校核洪水情況。此時有水平力作用，需要重新計算地基反力，見表61。， 不平衡剪力及剪力分析 以閘門的上部邊緣為界，將閘室分為上、下游段，各自承擔(dān)其分段內(nèi)的上部結(jié)構(gòu)重力和其他荷載。（1） 不平衡剪力：對完建期、校核洪進(jìn)行計算。不平衡剪力值見表15 （2） 不平衡剪力的分配，即：f為截面總的形心到底板的距離，J為閘墩和底板截面的慣性矩。（其中:n=fd==,L=） （6—1）解得： ， 則每個閘墩分配的不平衡剪力為 板條上荷載的計算（1）完建期板條荷載見圖62①、 上游段：均布荷載 (↓)閘墩處的集中荷載(↓)②、 下游段： 均布荷(↓)閘墩處的集中荷載(↓) 圖15（2）校核水位情況的板條荷載見圖63①、 上游段：均布荷載 閘墩處的集中荷載P=閘墩及其上部結(jié)構(gòu)的重力均布荷載中多計算的閘墩處的水重力不平衡剪力的分配值，即 ②、下游段：均布荷載閘墩處的集中荷載 圖16 彎矩計算彎矩計算，由公式： 分別計算出不同時期的彎矩：（1）完建期：上游段下游段:(2)校核洪水期：上游段下游段： 配筋計算由以上的結(jié)果可知：對于完建期和校核洪水期上下游所得的彎矩值都比較大，則由Mmax=m統(tǒng)一配筋，以滿足結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，材料采用：。則相關(guān)查《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》得:fc=,fy=, ,=, 四類環(huán)境取C=45mm ,三級水工建筑物K=（河海大學(xué)等四校合編，2009年，第四版）根據(jù)彈性地基梁法計算出底板上、下游段的最大彎矩，進(jìn)行鋼筋配置。受力鋼筋每米不應(yīng)少于3根，直徑不應(yīng)小于φ12mm或大于φ32mm，一般為φ12～25mm，構(gòu)造鋼筋為φ10～12mm。底板底層如計算不需配筋，施工質(zhì)量有保證時可不配筋。面層如計算不需配筋，每米可配3～4根φ10～12mm的分布鋼筋。由板的配筋公式： （6—2） （6—3）則計算單寬閘板下所需要的配筋面積：則＞=％，防止少筋破壞，查表得，采用的鋼筋截面面積。 圖177 上下游連接建筑物 上下游連接建筑物的作用1．擋住兩側(cè)填土，維持土壩及兩岸的穩(wěn)定；2．當(dāng)水閘泄水或引水時，上游翼墻主要用引導(dǎo)水流平順進(jìn)閘，下游翼墻使出閘水流均勻擴散，減少沖刷；3．保持兩岸或土壩邊坡不受過閘水流的沖刷；4．控制通過閘身遭兩側(cè)的滲流，防止與其相連的巖坡或土壩產(chǎn)生滲透變形；5．在軟弱土基上沒有獨立巖墻時，可以減少地基沉降對閘身應(yīng)力的影響。 上游連接段上游連接段的主要作用是引導(dǎo)水流平穩(wěn)地進(jìn)入閘室，同時起防沖、防滲、擋土等作用。一般包括上游翼墻、鋪蓋、護(hù)底、兩岸護(hù)坡及上游防沖槽等。上游翼墻的作用是引導(dǎo)水流平順地進(jìn)入閘孔并起側(cè)向防滲作用。鋪蓋主要起防滲作用，其表面應(yīng)滿足抗沖要求。護(hù)坡、護(hù)底和上游防沖槽（齒墻）是保護(hù)兩岸土質(zhì)、河床及鋪蓋頭部不受沖刷。 下游連接段下游連接段具有消能和擴散水流的作用。一般包括護(hù)坦、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護(hù)坡等。下游翼墻引導(dǎo)水流均勻擴散兼有防沖及側(cè)向防滲作用。護(hù)坦具有削能防忡作用。海漫的作用是進(jìn)一步消除護(hù)坦出流的剩余動能、擴散水流、調(diào)整流速分布、防止河床沖刷。下游防沖槽是海漫末端的防護(hù)設(shè)施，避免沖刷向上游擴展。47