【正文】 數(shù) f = ； ???iic PNfK 0 .3 5 9 7 1 0 .30 .6 0 9 5 .4???? cK ? ??CK ~ 所以滿足抗滑穩(wěn)定性要求 抗傾覆穩(wěn)定驗算 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 （ 1）槽身受風(fēng)壓作用可能發(fā)生傾覆，抗傾覆穩(wěn)定性驗算的目的是驗算槽身空水受 壓作用下是否會繞背風(fēng)面支承點發(fā)生傾覆，抗傾覆穩(wěn)定的不利條件與抗滑穩(wěn)定的不利條件是一致的，所以抗傾覆穩(wěn)定性驗算的計算條件及荷載組合與抗滑穩(wěn)定性驗算相同。當(dāng)?shù)厝绻麤]有風(fēng)速資料 ,則可參照《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (TJ974)中全國基本風(fēng)壓分布圖上的等壓線進行插值酌定 0W = 。 最不利荷載的情況為槽中無水，槽身豎向荷載僅有 N1，水平向荷載為風(fēng)荷 P1. (1) 槽身自重 N1 N1= ? ? 222 1 1 5 0 . 2 0 . 2 0 . 4 0 . 3 0 . 2 5 . 6 0 . 2 0 . 5 250 . 4 0 . 2 0 . 5 6 0 . 2??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ??? =97 /KNm (2) 風(fēng)壓力 P1 風(fēng)壓如下圖所示 : 計算公式為 0ZW KK W? 式中 ： k — 風(fēng)載體型系數(shù)，與建筑物體型、尺度等有關(guān)，槽身為矩形斷面時， 取河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 ~?k （空槽取小值，滿槽水取大值）本設(shè)計 ?k ； zk — 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，本設(shè)計取 。 槽身的穩(wěn)定驗算 槽身的計算簡圖及 荷載計算 槽身風(fēng) 壓示意圖 位于大風(fēng)區(qū)的渡槽，輕型殼體槽身可能被風(fēng)荷掀下來。 人行道板 由橫桿間距為 2m，安裝施工縫為 2cm，可知人行道板的長度為 ，人行道板寬度河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 一般取 800~1200m，厚度取為 60~100mm，故選人行道板寬度為（ 650+350） mm=1000mm，厚度為 100mm。 砌其斷面尺寸如圖 ： 渡槽基本尺寸示意圖 單位：mm 槽身高度 不計超高，用校核水深 3m 確定槽身的高度，即從底板上表面至橫桿中心的高度為 3m。 鋼筋混凝土重度 325 KN m? ?砼 混凝土強度（ 25C ） N mm? ， N mm? 鋼筋強度 Ⅰ級 2210y y yvf f f N m m?? ? ?， 10sE N mm?? Ⅱ級 2310y y yvf f f N m m?? ? ?， 522 .0 1 0sE N mm?? 人群荷載 2/ mKNq ? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 第四章 槽身結(jié)構(gòu) 計算 渡槽基本尺寸的確定 根據(jù)前面計算結(jié)果，槽內(nèi)凈寬 B＝ ， 。取每跨槽身長 15m，共 46 跨。 渡槽進出口漸變段的長度通常采用經(jīng)驗公式： )( 21 BBCLa ?? 式中： 1B —— 渠道水面寬度， m； 2B —— 渡槽水面寬度， m； C—— 系數(shù)，進口取 ~，本設(shè)計采用 ；出口取 C=~，本設(shè)計采用 。 進出口高程的確定 為了適應(yīng)進出口水流流態(tài)變化，渡槽進口底部應(yīng)抬高，出口底部應(yīng)降低。根據(jù)水電部原北京勘測設(shè)計院的試驗資料，渡槽出口水面回升值 2Z 與進口水面降落值 Z 有關(guān)，一般取 mZZ ???? 綜上，水流經(jīng)過渡槽時總水頭損失 Z? 為 mmZZZZ 2 7 7 2 ????????? 該總水面降落值近似等于允許水頭損失值，符合要求。故渠道橫斷面尺寸采用明渠均勻流公式來確定，即 ( 3 . 1 )Q A C R i? 式中： Q —— 渡槽的過水流量 (m3/s)； A —— 渡槽過水?dāng)嗝婷娣e (m2)； C —— 謝齊系數(shù)，常用曼寧公式： 6/11RnC? ； n —— 糙率系數(shù)，鋼筋混凝土槽身可取 n = ～ ，漿砌塊石槽身 n ≥ ，根據(jù)具體情況而定，本設(shè)計 n 取 ； R —— 水力半徑 (m)； 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 i —— 渡槽縱坡，本設(shè)計 800/1?i ； 槽身斷面高寬比 H/B 影響槽身結(jié)構(gòu)的縱向受力、橫向穩(wěn)定及進出口水流條件，對于梁式渡槽槽身起縱梁作用，采用較大的高寬比，可提高其縱向剛度，減小梁內(nèi)應(yīng)力和跨中撓度，對受力有利，但槽身高度大，側(cè)面受風(fēng)面積大，橫向風(fēng)載大，對槽身橫向穩(wěn)定不利，且槽身高度大，側(cè)面受風(fēng)面積大，對槽身橫向穩(wěn)定不利，而寬度較小且槽底縱坡較大時，槽內(nèi)水深小，為滿足設(shè)計流量水面銜接進口處槽底抬高較大，此時，當(dāng)渠道通過小流量時，渡槽進口常會出現(xiàn)較大的壅水現(xiàn)象，而當(dāng)通過 大流量時，槽前上游渠道又可能產(chǎn)生較長的降水段，使渠道遭受沖刷。 渡槽過水能力計算 由于渠道大多在一定長度內(nèi)具有相同的度量、底坡、斷面尺寸及相近的渠槽糙率。一般常采用 1/500～ 1/1500。通常也要求比上下游渠道的底坡稍陡些，以免槽內(nèi)泥沙淤積。 渡槽的水力計算 渡槽水利計算的任務(wù)： 1）確定合理的比降； 2）確定槽身斷面尺寸； 3）通過水頭損失及水面銜接的計算，確定渡槽進出口高程與連接形式。平順的流入流出，下游渠道不發(fā)生沖刷，水頭損 失小。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 第三章 槽身縱剖面設(shè)計 渡槽的縱剖面設(shè)計的任務(wù)是確定進出口段的連接形式，根據(jù)設(shè)計流量及水流通過的允許水頭損失值選擇適當(dāng)?shù)亩刹劭v坡和斷面，并擬定出渡槽進出口高程。常見的有瀝青止水、橡皮板式止水、粘合式止水或套環(huán)填料式止水等。 接縫構(gòu)造 為適應(yīng)槽身因溫度變化引起的伸縮縫變形縫和允許的沉降縫位移，應(yīng)在槽身與進出口建筑物之間及各節(jié)槽身之間用 變形縫分開，縫寬 3— 5cm。頂端連在一起而成的，其穩(wěn)定性好，適應(yīng)高度較大，但造價較高，施工復(fù)雜。雙排架是由兩個單排架，中間以橫梁連接而成，屬空間結(jié)構(gòu)受力較復(fù)雜。矩形墩施工最方面，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。 另外由于做成空心而節(jié)省了材料，減輕了自 重和作用于地基上的荷載，空心重力墩比實體重力墩的抗彎剛度大，可以改善自身的受力條件。空心重力墩的外形輪廓尺寸和墩帽結(jié)構(gòu)于實體重力墩基本相同。在主河槽部分由于有過水要求采用墩式支承，灘地部分采用排架支承。 拱式支承常用于大跨越離地面高度不大的槽身，拱式支承雖受力情況好，但是其墩臺對地基的沉降要求高、施工質(zhì)量要求高難度大。 綜上所述，根據(jù)所給資料結(jié)合高店村地段的實際情況，本設(shè)計槽身斷面采用矩形斷面。有通航要求時不設(shè)拉桿，側(cè)墻做成變厚的。 槽身斷面形式的選擇 槽身斷面有矩形、 U 型（半圓型上加直墻）、多側(cè)墻等（如圖 ），一般常用矩形斷面和 U 型斷面，故將兩種斷面形式做以下比較論證。 （ 5）基礎(chǔ)布置。 （ 4）支承型式選擇。有通航要求的河道，槽下應(yīng)有足夠 的通航凈空。主要考慮以下幾個方面： （ 1）槽址應(yīng)盡量選擇在地形地質(zhì)條件有利之處，使渡槽長度短，高度小，基礎(chǔ)工程量小，槽軸線最好為直線，并與進、出口渠道順直連接，避免在平面上急轉(zhuǎn)彎，以保證水流平順；渡槽進、出口盡量布置在挖方渠道上，以使槽身與渠道連接安全可靠。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 第二章 渡槽選型與布置 渡槽位置 的選擇 渡槽位置的選擇包括軸線位置及槽身起點位置的選擇。 （ 4）高店村渡槽段跨越式建筑物，不論采用哪種類型，均按三建筑物考慮。 （ 2）與渡槽段相連接的上下游渠道均已建成，橫斷面為梯形，渠底和邊坡均采用漿砌石保護。高店村溝無實測徑流資料，椐《河北省地表水資源》中徑流深等值線圖，查得高店村溝流域多年平均徑流深在 50mm 左右。最大風(fēng)速 16m/s，為南風(fēng)。最大凍土深度為 54cm。無霜期 220 天，初霜期一般在 10 月下旬，終霜期一般在 3 月中旬。該流域多年平均氣溫為 ℃；月平均最低氣溫 ℃，出現(xiàn)在一月份；極端最低氣溫 ℃，出現(xiàn)在 1990 年 2 月 1 日；月平均最高氣溫 ℃，出現(xiàn)在6 月；極端最高氣溫 ℃，出現(xiàn)在 1979 年 6 月 13 日。 （ 3）氣象概況 高店村溝流域位于河北省南部，四季分明。 (3) 地下水位高程 ～ ，埋深 ～ 。 工程地質(zhì)條件簡要評價： (1) 本區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度。 (5) Q4 含礫中砂 :棕黃色，濕，松散，卵礫含量約為 30％，最大粒徑 20cm，一般粒徑 2～ 15cm，多為次磨圓狀，主要成分為石英砂巖， 分布于 高程至地表，厚度～ 。 (4) Q33 卵石：棕黃色，卵石含量約為 60％～ 80％，最大粒徑 35cm，一般粒徑 2～15cm，主要成分為石英砂巖，磨圓度好或呈次磨圓狀，其間被中粗砂填充。 (3) Q1 中砂：淺黃色 — 灰白色，濕，密實，長石風(fēng)化強烈，含泥質(zhì)，局部夾灰綠色斑塊。分布于 高程以下，厚約 。 （ 2）地質(zhì) 工程區(qū)地處沙河河漫灘上，地層巖性以 Q1 粘土、 Q1 壤土、 Q1 中砂、 Q33 卵石和Q4 含礫中砂為主，均為沖洪積物。建筑物處在南沙河河灘地上，河床一般由細砂、壤土組成。據(jù)沙河市約 11km，東聚京廣鐵路及 107 國道約 ，是南水北調(diào)工程總干渠上的一座左岸排水建筑物。第七章，細部結(jié)構(gòu)設(shè)計，對伸縮縫、止水、支座和兩岸的連接做近一步的要求。第五章，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。第三章，擬定渡槽斷面尺寸，確定槽身總長度，進行水力計算，從而確定槽底縱坡以及進出口高程。第一章，基本資料。 No navigation requirements. Aqueduct 60 m, gradual change section import, export, the gradual elevation at the bottom of the aqueduct import and export the bottom elevation. Aqueduct with width, wide water surface, side wall thickness, plate thickness, plate width to the pavement. This design has carried on the earnest to aqueduct scheme is chosen and the size of the detailed design, and design requirements for the security check, ensure safe operation of the building. Keywords: high shop village, aqueduct, slot, and buildings. 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 目 錄 緒 論 .............................................................................................................................. 5 第一章 工程概況及基本資料 ........................................................................................... 6 ............................................................................................................. 6 .................................................................................................. 6 ............................................................................................ 6 第二章 渡槽選型與布置 ................................................................................................. 8 .................................................................................................. 8 ......................................................