【正文】 0M 3 6 .8 0 7 K N .m γ α f W 1 .7 1 0 .8 5 1 .7 8 0 .0 1 5 8 4 4 0 .9 7 1 K N .m? ? ? ? ? ? ?0xA q x B xMM 2 ???20m ax A qBMM 8??3 3h AA γ γ h MN 2 6 H H? ? ?水 水蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 表 43 底板彎矩最大值及軸力計算結(jié)果（單位：彎矩 ,軸力 KN） Mmax NA 設(shè)計水深 標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計值 滿槽水深 標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計值 （ 2） 配筋計算 底板按拉彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計算，計算控制截面為端部截面及跨中截面，端部截面控制最大正彎矩控制控制底板上層鋼筋布置，跨中截面最大負(fù)彎矩控制底板下層鋼筋布置。0 .0 2 7 2 2 7 0 7 .3 4 4 2 2 3 0 6 0x h m m a m m?? ? ? ? ? ?? ?6 2s y0K M 1 . 2 3 8 . 2 3 4 1 0A 6 3 7 m mf h a 3 0 0 2 7 0 3 0??? ? ?? ? ?，（ ） （ ）22m in 0 0. 00 15 10 00 27 1 40 5 63 7Sbh m m A m m? ? ? ? ? ? ?2654sA mm?5sE 4cE 2 1 0α 7 .8 4E 2 .5 5 1 0?? ? ??? ?39。 39。2314sA mm?0 3 0 0 3 0 2 7 0h h a m m? ? ? ? ?39。 39。 驗算基本公式如下： rm— 受彎構(gòu)件的塑性影響系數(shù)； rm＝ ， 因 ＋ 300/h =+300/1500,故 rm＝ ＝ 。 （ 3）抗裂驗算 側(cè)墻按受彎構(gòu)件進(jìn)行抗裂驗算，可選擇彎距最大的斷面進(jìn)行計算。 m， h=300mm， b=1000mm， K=， 受壓鋼筋 應(yīng)力達(dá)不到抗壓強度，故按下式受拉鋼筋截面面積 。2fy=f y =3 00N /m ma=30mm0 2 2 5 3 0 1 9 5h h a m m? ? ? ? ?00 2620s??? ???? bhfKMc?1b1 1 2 1 1 2 0 .0 0 6 6 9 0 .0 0 6 7 1 0 .4 6 8s? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?20 mmbhffAycS ?????? ?22m in 0 0 .0 0 1 5 1 0 0 0 1 9 5 2 9 2 5 1 .9 1Sb h m m A m m? ? ? ? ? ? ?2314sA mm?39。采用 C25 混凝土， fc＝ ，Ⅱ級鋼筋， 。 側(cè)墻內(nèi)側(cè) : 側(cè)墻內(nèi)側(cè)存在最大彎矩 M= KN采用 C25 混凝土， fc＝ ，Ⅱ級鋼筋， M= 側(cè)墻外側(cè) ： 側(cè)墻外側(cè)存在最大彎矩 M= KN 表 41 側(cè)墻各截面彎矩計算結(jié)果（單位：彎矩 KN t1— 側(cè)墻平均厚， m； t2— 底板厚， m； I1— 側(cè)墻截面慣性矩， m4； I2— 底板截面慣性矩， m4； q— 水荷載與底板自重之和 KN/m2； r 水 — 水的重度，采用 r 水 =10KN/m2； r 自 —— 鋼筋混泥土的重度，采用 r 自 =25KN/m2； u— 分配系數(shù)； 計算： 設(shè)計水深時： 槽身自重為不變荷載，荷載分項系數(shù)為 ；水重為可變荷載，荷載分項系數(shù)為 。 圖 42 橫斷面計算簡圖 （單位： mm） 側(cè)墻計算 （ 1）內(nèi)力計算 側(cè)墻各截面彎矩按彎矩分配法推算的下列公式計算： ， ， a b3Ay γ h γ h y HMM H 6 H 6??? ? ?水 水（ ）20A F F qBM M M μ12? ? ?23F γ h 3 h 3 hM [ 4 ]2 4 H 5 H??? ? ? ????水11203IHμ 3I 2IHB??311 tI 12?322 tI 12?2q γ h γ t??水 自蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 式中：（彎矩符號以使側(cè)墻內(nèi)側(cè)受拉為正） My— 距墻頂距離為 y 的截面彎矩， ； MA— 側(cè)墻底部彎矩， ； — 側(cè)向水壓力作用的固端彎矩，滿槽水 (h=H)時 ， ； y— 截面距墻頂距離， m。側(cè)墻于底板連接處為剛性連接，側(cè)墻頂部與橫桿的連接近似按鉸接考慮。槽身的斷面圖 如圖 41 所示。 A Bh h??設(shè) 設(shè)X 2 h B 4. 2 2 h? ? ? ?設(shè) 設(shè)AR X?2 13 21Q ARn i?蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 4 槽身設(shè)計 槽身斷面尺寸擬定 根據(jù)前面計算結(jié)果，槽內(nèi)凈寬 B=,高 H=（拉桿高 ），其他尺寸按下面計算確定。超高應(yīng)滿足以下要求： 當(dāng)槽身通過設(shè)計流量時，矩形斷面槽壁頂部超高不小于槽內(nèi)水深的 1/12 再加5cm，即 Δ h1=h設(shè) /12+5=； 當(dāng)槽身通過加大流量時，槽中水面與槽身頂部（對無拉桿槽身）或拉桿底面（對有拉桿槽身）的高差不應(yīng)小于 5～ 10cm，取Δ h2=10cm。經(jīng)過綜合分析采用深寬比為 H/B=。 計算槽身凈寬 B 和加大水深 ： 根據(jù)通過加大流量 Qm槽中為滿水情況擬定 B和 H值。 計算公式 該渡槽的槽身 L 大于 15 倍的渡槽進(jìn)口漸變段前上游水深 h1(即 L15h1)，故采用采用明渠均勻流公式計算。槽上根據(jù)交通要求設(shè)人行橋，凈寬 。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 本設(shè)計布置等跨間距為 10m 的單排架共 5 跨，矩形渡槽采用簡支。 支承選擇 該渡槽地址處溝深約 8 米，跨度約為 50m，宜用梁式渡槽。矩形渡槽具有抗凍、耐久性好的特點，施工方便，故選用矩形渡槽。本設(shè)計中 Q設(shè)＝ 32m3/s，屬中小流量。綜合考慮各方面因素，在平面圖上確定槽址位置，畫出該斷面圖。 少占耕地、少拆民房。 軸線短、順直、進(jìn)出口避免急轉(zhuǎn)彎，布置在挖方處。 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。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 2 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。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 、氣象及施工條件 其他荷載： 人群荷載： (人行橋上的活荷載 ) 基本荷載： (風(fēng)壓 ) 氣象： 最高日平均氣溫 30℃ ，最低日平均氣溫 0℃ ，不考慮凍土深度?；A(chǔ)與地基摩擦系數(shù) f＝ ，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) [K]＝ 。 工程回填土及地基力學(xué)特性根據(jù)有關(guān)實驗報告結(jié)果 rc＝ 16KN / m3；Φ＝ 。 構(gòu)件撓度允許值，當(dāng) lO 10m 時撓度限值為 lO/400，當(dāng) lO 10m 時撓度限值為 lO/500。 鋼筋混凝土重度 r＝ 25KN/ m3。采用 Ⅰ 和 Ⅱ 級鋼筋， Ⅰ 級鋼筋強度設(shè)計值fy=fy’=210N/mm 2。 13渡槽的建筑材料及安全系數(shù)資料 該工程主要的建筑材料為水泥、混凝土、鋼筋等。原狀抗剪強度 C=、 =。 3m/s 3m/s 1/800i?蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 13渡槽的 地質(zhì) 資料 渡槽地基上部為中～重粉質(zhì)壤土（ PlQ13），厚度為 22m，下部為第三系泥質(zhì)粉砂巖（ N2l）。無常年流水，溝內(nèi)種植有經(jīng)濟(jì)作物。 13渡槽的地形資料 溝頂寬約 50m，溝深約 8米。 13渡槽基本資料 13渡槽的基本設(shè)計資料 渡槽的設(shè)計流量為 32 ，加大流量為 36 ；渡槽的設(shè)計縱坡為 ；渡槽上游由 2退水閘及漸變段連接 5隧洞和 13渡槽，渡槽下游由漸變段連接 6隧洞和 13渡槽 , 6隧洞縱坡均為 1/1300，渡槽每跨 10m，共 5跨，全長 50m。 13渡槽是是引洮工程中連接 5隧洞和 6隧洞的重要連接建筑物。定西市專用供水管線自總干渠陽陰峽分水，沿正北方向前行，經(jīng)內(nèi)官營鎮(zhèn)后沿內(nèi)官定西公路至祈家莊后，沿西河右岸順?biāo)鞣较蛑晾罴揖着c定西現(xiàn)有水廠銜接，直接向水 廠供水，供水管線采用重力流輸水，為DN800 的玻璃鋼夾砂管。三干渠自總干渠馬河鎮(zhèn)分水，渠線沿大咸河左岸山坡腳與隴海鐵路平行向南下行，經(jīng)通安、云田，在小金家門入渭豐渠。一干渠渠線自總干渠陽陰峽分水，沿內(nèi)官盆地南緣北側(cè)偏西方向前行，經(jīng)店子街、稱溝至宛川河流域高崖水庫下游?？偢汕跃诺閸{水利樞紐大壩上游洮河右岸取水，以隧洞、暗渠、渡槽形式依次穿越九甸山、宗石山、馱子山、尖山、漫壩河、東峪溝、新寨、秦祁河、高峰進(jìn)入主要灌區(qū)及供水區(qū)，之后以明渠、渡槽、短隧洞形式沿內(nèi)官盆地南緣山腳向 東行進(jìn)，過香泉、吳家川、馬蓮溝、大營梁至馬河鎮(zhèn)結(jié)束。受益區(qū)為定西、蘭州、白銀三個市轄的安定、隴西、渭源、臨洮、榆中、會寧六個縣區(qū) 39個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，人口 萬人，發(fā)展高新農(nóng)業(yè)灌溉面積 19萬畝。一期工程年調(diào)水量 億 m，配置非農(nóng)業(yè)用水 億 m，約占總外調(diào)水量的 70%；農(nóng)業(yè)用水 億 m，約占總水量 30%?；炷撩姘宥咽瘔卧O(shè)計壩頂高程 ，最大壩高 ，水庫總庫容 億 m，電站裝機容量 3 100MW，年平均發(fā)電量 10 億 kwh。引洮工程由九甸峽水利樞紐及供水工程兩部分組成，計劃分兩期建設(shè)，一期工程建設(shè)內(nèi)容包括九甸峽水利樞紐及引洮供水一期工程。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 基本資料 引洮工程概況 引洮工程是以解決城鄉(xiāng)生活供水及工業(yè)供水、生態(tài)環(huán)境用水為主，兼有農(nóng)業(yè)灌溉、發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的建設(shè)項目，從而實現(xiàn)水資源的優(yōu)化調(diào)度，從根本上緩解該地區(qū)水資源匱乏的問題。梁型桁架式渡槽的跨度較梁 式渡槽為大，一般不小于 20 米，宜在中等跨越條件下采用。梁型桁架有簡支和雙懸臂兩種類型。桁架拱渡槽一般用鋼筋混凝土建造，整體結(jié)構(gòu)剛性大，能充分發(fā)揮材料力學(xué)性能；結(jié)構(gòu)輕巧，水平推力小，對墩臺變位的適應(yīng)性也較好，因而對地基的要求較拱式渡槽低。按槽身在桁架拱上位置的不同，桁架拱式渡槽可分為上承式、中承式、下 承式和復(fù)拱式四種型式，按復(fù)桿的布置型式則有斜桿式桁架拱和豎桿式桁架拱（只有豎桿無斜桿）。桁架拱片是主要的承重結(jié)構(gòu)，其下弦桿或上弦桿作成拱形，既是拱形結(jié)構(gòu)又具有桁架的特點。又分為桁架式和梁型桁架式。因此，拱式渡槽還可分為不同類型。可以設(shè)有不同鉸數(shù)，如雙鉸拱和三鉸拱，也可做成無鉸拱。由于主拱圈將對支座產(chǎn)生強大 水平推力，對于跨度較大的拱式渡槽一般要求建于巖基上。拱上結(jié)構(gòu)將上部荷載傳給主拱圈，主拱圈再將傳來地拱上鉛直荷載傳給墩臺以水平推力。如果拱腳無 水平約束，在鉛直荷載作用下只產(chǎn)生豎向反力的拱形結(jié)構(gòu)，只能稱為曲梁。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 （二）拱式渡槽。按支承點數(shù)目及布置位置地不同，又分為簡支、雙懸臂、單懸臂及連續(xù)梁四種型式。梁式渡槽的支承結(jié)構(gòu)是重力墩或排架。以上分類方法甚多，但能反映 渡槽地結(jié)構(gòu)特點、受力狀態(tài)、荷載傳遞方式和結(jié)構(gòu)計算方法區(qū)別地則是按支承結(jié)構(gòu)型式分類。按槽身斷面形式分，有矩形槽 U 形槽、梯形槽、橢圓形槽及圓管形等，渡槽工程中常用地是前兩種。 按施工方法分，由現(xiàn)澆整體式、預(yù)制裝配式及預(yù)應(yīng)力渡槽等。渡槽的類型，一般是指輸水槽身及其支承結(jié)構(gòu)地類型。 二、渡槽的組成及類型 渡槽是由槽身、支承結(jié)構(gòu)、及進(jìn)出口建筑物 等部分組成。對于如此大型地渡槽，在確定安全的前提下，如何使工程達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，必然給規(guī)劃、設(shè)計、施工帶來了一系列需要研究解決的問題。目前世界上已建成地最大渡槽為印度戈麥蒂（ GOMTI）渡槽，是薩爾達(dá) — 薩哈亞克調(diào)水工程總干渠跨越戈麥蒂河地大型交叉工程，槽身段長 ，設(shè)計流量 357 立方米每秒，過水槽寬 ，槽高 ，槽中水深 ，下部支承結(jié)構(gòu)為空心槽墩和沉井基礎(chǔ)。為了解決蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 我國水資源分布與供水需求不完全相適應(yīng)地問題，需要對水資源做重新分配，由此南水北調(diào)工程列入了國家計劃。又如廣東省東江 — 深圳供水改造工程，是香港、深圳以及工程沿線東菀城鎮(zhèn)提供飲水及農(nóng)田灌溉用水地跨流域大型調(diào)水工程，該工程中的樟洋渡槽設(shè)計流量 Q=90立方米每秒，采用預(yù)應(yīng)力混凝土 U形槽身，縱、橫兩個方向施加預(yù)應(yīng)力，槽壁厚僅 30cm，一節(jié)槽身跨度達(dá)到 24m，同時，又將橋梁工程地先進(jìn)施工技術(shù) — 移動模架施工法用于渡槽施工，取得了良好地經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。各種新材料、新技術(shù)也不斷應(yīng)用于渡槽工程。這些工作使這一時期興建的渡槽的輸水流量，有過去的幾個、十幾個立方米每秒發(fā)展到幾十個甚至上百個立方米每秒，從而促進(jìn)了渡槽結(jié)構(gòu)型式的改進(jìn)與創(chuàng)新。山東是我國修建珩架拱渡槽數(shù)量最多、類型最齊全的省份。 20世紀(jì) 60 年代后期至 70年代中期，在鋼材、水泥供應(yīng)較困難的條件下，渡槽工程中出現(xiàn)了各種類型的少筋，無筋混凝土結(jié)構(gòu)，如三鉸片拱式、馬鞍式、拱管式、雙曲拱式渡槽等，這些型式由于存在一些缺點，現(xiàn)已很少采用，但確代表了渡槽結(jié)構(gòu)型式發(fā)展的一個階段。廣東省湛江地區(qū)除在建筑物型式及預(yù)制分塊構(gòu)件的造型等方面不斷有所創(chuàng)新外，并在研究國外單向曲率殼