【導讀】本閘位于江蘇省高郵市某中型灌區(qū)干渠渠首，為渠首取水水工建筑物。面鋼閘門，采用的單吊點卷揚式啟閉機。經(jīng)計算設(shè)計消力池長為15m，深，消力池底板厚為，海漫長為20m。上下游翼墻結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土扶壁式擋。本工程中防滲計算采用改進阻力系數(shù)法，底板內(nèi)力按彈性地基梁法計算。室結(jié)構(gòu)計算、兩岸連接建筑物布置、兩岸連接建筑物結(jié)構(gòu)計算等幾個部分組成。導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致。含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。明并表示了謝意。以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻。的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法。律后果由本人承擔。本人授權(quán)大學可以將本學位論文的全部或部分。涉密論文按學校規(guī)定處理。

　　

【正文】 圖 5 8 . 3 3 k N1 8 . 60 . 89 . 821 23 ?????F 1 3 1 .2 4 k N1 8 .60 .90 .8894 ????? .F 7 3 . 8 2 k N1 8 . 60 . 99 . 80 . 9215 ??????F 閘室荷載 匯總見表 。 表 閘室荷載匯總表 荷載名稱 豎向力（ kN） 水平力（ kN） 力矩（ mkN? ） ↓ ↑ → ← +↘ ﹣↖ 自重 — — — 186691 — 水重 上游 — — — 7142 — 下游 0 — — — — — 揚壓力 滲透壓力 — — — — 浮托力 — — — — 29285 水平水壓力 上游 — — — — 下游 — — — — 合計 60769 揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 25 根據(jù)荷載計算結(jié)果，進行地基承載力驗算 ： 0 . 1 9 m1 6 2 8 6 . 8 51 4 1 5 2 6 . 12172 ?????? ΣGΣMBe (偏下 游 ) ????????????? ?????????? ?? ? 下上kP a48. 0554. 95170. 19611718. 61628 6. 8561m a xm i n B eA GP 地基 應(yīng)力平均值 ： ? ?m a x m in 5 4 .9 5 + 4 8 .0 5= = 5 1 .5 k Pa = 2 2 0 k Pa22PPPP?? 地基不均勻系數(shù) ： ? ?m a xm i n 5 4 . 9 5= = 1 . 1 4 = 1 . 54 8 . 0 5PP??? 根據(jù)計算結(jié)果，可得出結(jié)論為 ： 設(shè)計水位情況下的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會發(fā)生不均勻沉降。 抗滑穩(wěn)定計算 ： 閘底板上下游端設(shè)置的齒墻深度為 ，按淺齒墻考慮，滑動面沿閘底板與地基的接觸面，按公式 ?? ??H ACGfK c 0計算， 式中 cK ： 沿閘室地基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) f ： 閘室地基面與地基之間的摩擦系數(shù) ，由于本次設(shè)計地基持力層為粉質(zhì)粘土 層， ? ? ????? 180 .90 tgtgf ? ?H ： 作用在閘室上的全部水平荷載 ?G ： 作用在閘室上的全部豎向荷載 閘室基底面與土質(zhì)地基之間的粘結(jié)力 8 k P a320 .2 52500 ???? ? ? 1 . 3 52 . 3 93 0 3 6 . 7 1 8 . . 2 9 ???????? cc KK 經(jīng)計算閘室抗滑滿足要求。 （ 2） 校核 水位期 自重 G=21449kN 水重 校核 水位情況下 ： 下游水位為 ，則 上游水位 為 ， 揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 26 3 4 7 6 . 5 5 k N4 . 3155 . 59 . 8上游 ?????? ρ g VG ，對底板前齒墻底部頂點 的力臂為，則 m7 4 7 4 . 6 k N2 . 1 53 4 7 6 . 5 5上游 ????M 。 下游 ： 校核 水位情況 為無水情況， 下游水重都為 0。 揚壓力 1） 浮托力計算 浮托力 與設(shè)計水位 相同為 。 2） 滲透壓力計算 滲透壓力計算簡圖如圖 所 示 ： 圖 校核 時期滲透壓力分布圖 滲透力 F： ? ? ? ? ? ? 5 6 2 6 . 9 8 k N9 . 81 8 . ???????? ??????? 揚壓力 =+= 水平水壓力 水平水壓力計算簡圖見圖 所示。 圖 上游水壓力示意圖 A、 上游 上游水壓力的計算簡圖，如右圖 揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 27 21 5 5 .8 6 k N / m5 .79 .8 ???? ρ g hP 21 31 . 07 kN / m2. 979. 80. 29. 8 ?????39。P 22 4 4 . 5 k N / m2 . 8 49 . 81 . 79 . 8 ?????.P 上游水壓力 ? ? 3 6 6 9 . 9 k N171 . 54 4 . 53 1 . 0 7215 . 7175 5 . 8 621 ?????????F B、下游 下 游水壓力 與設(shè)計情況相同 閘室荷載 匯總見表 。 表 閘室荷載匯總表 荷載名稱 豎向力（ kN） 水平力（ kN） 力矩（ mkN? ） ↓ ↑ → ← +↘ ﹣↖ 自重 — — — 186691 — 水重 上游 — — — — 下游 0 — — — — — 揚壓力 滲透 壓力 — — — — 浮托力 — — — — 29285 水平水壓力 上游 — — — — 下游 — — — — 合計 61320 根據(jù)荷載計算結(jié)果，進行地基承載力驗算 ： 0 . 2 3 m1 6 3 4 4 . 21 4 2 7 2 1 . 92172 ?????? ΣGΣMBe (偏下 游 ) ????????????? ?????????? ?? ? 下上kP a47 . 4955 . 89170. 23611718 . 616 34 4. 261m a xm i n B eA GP 地基 應(yīng)力平均值 ： ? ?m a x m in 5 5 . 8 9 . + 4 7 . 4 9= = 5 1 . 6 9 k Pa = 2 2 0 k Pa22PPPP?? 地基不均勻系數(shù) ： ? ?m a xm i n 5 5 . 8 9 = 1 . 1 8 = 2 . 04 7 . 4 9PP???? 揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 28 根據(jù)計算結(jié)果，可得出結(jié)論為 ： 校核 水位情況下的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會發(fā)生不均勻沉降。 抗滑穩(wěn)定計算 ： ? ? 1 . 3 52 . 1 33 4 0 6 . 5 1 8 . . 2 9 ???????? cc KK 經(jīng)計算閘室抗滑滿足要求。 （ 3）地震水位期 自重 G=21449kN 水重 上游水位 為 ， 3 0 3 4 . 0 8 k N4 . 3154 . 89 . 8上游 ?????? ρ g VG ，對底板前齒墻底部頂點 的力臂為 ，則 m6 5 2 3 . 3 k N2 . 1 53 0 3 4 . 0 8上游 ????M 。 下游 ： 地震水位為 ，下游水重 為 2 8 5 7 .5 k N101 2 .7151 .5下游 ?????G 。 揚壓力 地震 水位情況下 ： 下游水位為 ，則 1） 浮托力計算 浮托力的計算簡圖如圖 所 示 。 圖 設(shè)計 情況閘室浮托力分布圖 齒坎底的壓強 332 4 . 5 0 . 7 1 0 9 . 8 1 0 3 1 . 3 6 k P aP ?? ? ? ? ? ?齒 坎 底板底的壓強 332 . 5 1 0 9 . 8 1 0 2 4 . 5 k P aP ?? ? ? ? ?底 板 則浮托力 ： 1{ 2 4 . 5 1 7 [ ( 1 . 7 1 . 0 ) ( 3 1 . 3 6 2 4 . 5 ) 2 ] } 1 8 . 6 8 0 9 1 . 4 kN2P ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2） 滲透壓力計算 滲透壓力計算簡圖如圖 所示 ： 揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 29 圖 校核時期滲透壓力分布圖 滲透力 F： ? ? ? ? ? ? ???????? ??????? 揚壓力 =+=11480kN 水平水壓力 A、 上游 上游水壓力的計算簡圖，如右圖 。 圖 上游水壓力示意圖 21 k N / ???? ghP ? 2139。 kN / ?????P 22. k N / ?????P 上游水壓力 ? ? 1 3 ?????????F B、下游 下 游水壓力的計算簡圖，如 上 圖 揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 30 543 圖 上游水壓力示意圖 8 23 ?????F 7 ?????F 25 k N/ ??????F 地震期慣性力荷載 計算如下表 。 表 地震期慣性力荷載 自重（ kN） 計算式 大小 （ kN） 力臂 （ m） 力矩（ ） 底板 0 .1 0 .2 5 1 .5 8 6 0 8 .1 7 / 9 .8? ? ? 閘墩 0 .1 0 .2 5 1 .5 1 0 2 6 2 .8 1 / 9 .8? ? ? 交通橋 1600 0 .1 0 .2 5 3 .1 1 6 0 0 / 9 .8? ? ? 檢修橋 0 .1 0 .2 5 2 .9 1 1 1 4 .9 / 9 .8? ? ? 排架 0 .1 0 .2 5 3 .4 2 3 3 8 .5 8 / 9 .8??? 10 工作橋 0 .1 0 .2 5 3 .2 4 0 8 .9 8 / 9 .8? ? ? 合計 92 閘室荷載 匯總見表 ， 根據(jù)荷載計算結(jié)果，進行地基承載力驗算 ： 1 7 1 4 5 2 6 50 . 4 m2 2 1 6 3 5 1 . 5 3B Σ Me Σ G? ? ? ? ? ?(偏下 游 ) m a xm i n 6 1 6 3 5 1 . 5 3 6 0 . 4 5 9 . 0 11 1 k P a1 8 . 6 1 7 1 7 4 4 . 4 1G eP AB ? ??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ? ??? 上下 地基 應(yīng)力平均值： ? ?m a x m in 5 9 . 0 1 + 4 4 . 4 1= = 5 1 . 7 1 k Pa = 2 2 0 k Pa22PPPP?? 地基不均勻系數(shù) ： 揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 31 ? ?m a xm i n 5 9 . 0 1= = 1 . 3 3 = 2 . 04 4 . 4 1PP??? 根據(jù)計算結(jié)果，可得出結(jié)論為：地震 水位情況下的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會發(fā)生不均勻沉降。 抗滑穩(wěn)定計算 ： ? ?c 0 . 2 9 1 6 3 5 1 . 5 3 8 1 7 1 8 . 6 3 . 1 7 1 . 3 52 2 9 0 . 9 cKK? ? ? ?? ? ? ? 經(jīng)計算閘室抗滑滿足要求 表 閘室荷載匯總表 荷載名稱 豎向力（ kN） 水平力（ kN） 力矩（ mkN? ） ↓ ↑ → ← +↘ ﹣↖ 自重 — — — 186691 — 水重 上游 — — — — 下游 — — — — 揚壓力 滲透壓力 — — — — 浮托力 — — — — 地震力 — — — 92 — — 水平水壓力 上游 — — — — 下游 — — — — 合計 11480 234238 88974 各種情況下的穩(wěn)定分析匯總見表 。 表 穩(wěn)定匯總表 計算 情況 水位（ m） max(kPa)P min(kPa)P (kPa)P? ? ?(kPa)P ε ??ε cK ? ?cK 上游 下游 完建期 220 設(shè)計 期 220 校核 期 220 地震 期 220 揚州大學本科生畢業(yè)設(shè)計 32 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計 底板設(shè)計 閘室底板內(nèi)力計算 水閘閘室在順水流方向受力很小，不用進行計算配筋，按照構(gòu)造配受力鋼筋就可以滿足要求，而垂直水流方向受力很大，應(yīng)根據(jù)計算配受力鋼筋。因此在垂直水流方向取單寬板條作為梁計算，以其結(jié)果配置受力筋，而順水流方向只按照構(gòu)造要求配置受力鋼筋。 計算方法的選擇 本設(shè)計地基土為粉砂土，并且為了保證精度，于是采用彈性地基梁法進行計算。 彈性地基梁法就是在閘門上下游側(cè)各取一個單寬板條，通過計算板條上的不平衡剪力，來求板條的內(nèi)力和板條下的地基應(yīng)力。 計算情況選擇 完建無水期時的水閘不受上下游 水壓力和揚壓力的影響，只受自身重力和地基反力的影響，但自重較大，正常設(shè)計水位工況下水閘既受上下游水壓力和揚壓力的影響，又受自重和地基反力的影響，也是計算情況之一，校核水位工況下的上下游水位差最大，因此也是計算情況之一。 彈性地基梁法計算地板內(nèi)力 ： （ 1）閘底板的地基反力 地基反力