【正文】 、山?jīng)_、谷口等的架空輸水建筑物，是灌區(qū)水工建筑物中應(yīng)用最廣的交叉建筑物之一，除用于輸送渠水外還可排洪和導(dǎo)流等之用。無論是資源性缺水還是工程性缺水，工程手段作為優(yōu)化配置的方法之一，主要就是在水源處修建取水工程，然后通過輸水工程把水送到不同的用戶，如南水北調(diào)工程、引灤入津、引灤入唐、引黃濟(jì)青、引黃入晉和東北的北水南調(diào)工程等等都是如此。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為白蓮河灌區(qū)龍?zhí)稕_輸水渡槽的初步設(shè)計(jì)。、國內(nèi)外關(guān)于渡槽設(shè)計(jì)課題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)世界上最早的渡槽誕生于中東和西亞地區(qū)。公元前 700 余年,亞美尼亞已有渡槽。渡槽建在石墻上 ,跨越澤溫的山谷。渡槽下有5個(gè)小橋拱,讓溪水流過。古代,人們鑿木為槽用以引水,即為最古老的渡槽。渭水注》:長安城故渠“上承泬水于章門西,飛渠引水入城 ,東為倉池,池在未央宮西。或說公元前 246 年興建的鄭國渠“絕”諸水即利用了渡槽。我國古代比較著名的渡槽有:古代陜西關(guān)中地區(qū)大型引涇灌區(qū) — 鄭國渠 ,是中國古代最宏大的水利工程之一。它位于涇水和渭水的交會(huì)處,干渠西起涇陽,引涇水向東,下游入洛水,全長 150 余 km ,其間橫穿了好幾道天然河流,可能使用了“渡槽”技術(shù)。 我國從20世紀(jì)50年代開始建造渡槽,目前國內(nèi)已建的各類渡槽有很多。單跨跨度最大的為廣西玉林縣萬龍渡槽,拱跨長126 m。根據(jù)目前我國渡槽的發(fā)展?fàn)顩r，渡槽在橫斷面上,以 U型和矩形槽應(yīng)用較為廣泛,特別是隨著施工方法的改進(jìn),如采用預(yù)制吊裝的渡槽,越來越廣泛的采用各種更輕、更強(qiáng)、更巧、更薄的結(jié)構(gòu),即槽身趨向采用U型、半橢圓型、環(huán)型、拋物線形等薄殼結(jié)構(gòu)或薄壁肋箱等。它具有結(jié)構(gòu)輕巧,受力狀態(tài)良好,外形美觀,便于施工,安全可靠,經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn)。1990年建成后投入使用,運(yùn)行狀況良好。采用這種材料后一是降低混凝土槽身的壁厚,能使混凝土的壁厚由過去的幾十厘米減為十幾厘米。從施工方法角度出發(fā),渡槽越來越趨于裝配式,由于灌溉及用水事業(yè)的發(fā)展和地形的需要,大流量、大跨度的裝配式渡槽逐年增多,并且這些大跨度、大流量的渡槽結(jié)構(gòu)多采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和拱架支承。從施工工藝方面,預(yù)應(yīng)力施工工藝逐漸廣泛地被采用,槽身的張拉,小型殼槽則采用先張法,即在預(yù)制廠內(nèi)固定的臺(tái)座上成批張拉高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線,大型槽身則采用后張法施工,以構(gòu)件本身為臺(tái)座。如湖北省1973年修建的排子河裝配式渡槽,采用鋼桁架梁垂直吊升巨型的槽身構(gòu)件,起重量達(dá)200 t ,提升高度達(dá)50多m。應(yīng)用先進(jìn)理論和先進(jìn)手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化設(shè)計(jì)。如斜拉式及懸吊式這類跨越能力最大的渡槽型式的研究。利用電子計(jì)算技術(shù)及先進(jìn)設(shè)計(jì)理論優(yōu)選結(jié)構(gòu)型式的研究。構(gòu)件預(yù)制工廠化及大型機(jī)械吊裝等,有的已在逐步開展，有的在探索中,但是可以預(yù)見,渡槽工程在結(jié)構(gòu)型式、設(shè)計(jì)理論、建筑材料以及施工技術(shù)等方面,將有一個(gè)新的發(fā)展。、設(shè)計(jì)要求按初步設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，局部可深入考慮。水力計(jì)算槽身設(shè)計(jì)支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)參考書目二、渡槽的水力計(jì)算、渠道斷面的水力計(jì)算三、槽身結(jié)構(gòu)計(jì)算、縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算、槽身剖面形式及尺寸擬定參考已建工程，渡槽長180m，每跨長度選定15m，共12跨，支撐結(jié)構(gòu)選取排架形式，每節(jié)槽身由兩個(gè)排架支撐，故等同于簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。本次設(shè)計(jì)選擇矩形渡槽斷面，渡槽無通航要求。側(cè)墻厚度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式t/=1/121/16，取側(cè)墻厚度t=20cm，側(cè)墻高為=，底板地面高于側(cè)墻底緣，以減少底板的拉應(yīng)力，底板厚度為20cm，側(cè)墻和底板的連接處加設(shè)角度為的貼角。具體結(jié)構(gòu)尺寸如圖31所示。結(jié)構(gòu)重要系數(shù)=，設(shè)計(jì)狀況系數(shù)ψ=，承載能力極限狀態(tài)使得機(jī)構(gòu)系數(shù)=，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)=，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)=。、永久荷載設(shè)計(jì)值： 永久荷載設(shè)計(jì)值=永久荷載分項(xiàng)系數(shù)永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（其中＝）（1）自重：槽身斷面面積=槽身自重標(biāo)準(zhǔn)值=*25=67槽身自重設(shè)計(jì)值=*=67*=（2）水重：過水?dāng)嗝婷娣e=；=設(shè)計(jì)水深時(shí)值水重標(biāo)準(zhǔn)值（h=） =*10=設(shè)計(jì)水深時(shí)值水重設(shè)計(jì)值（h=） =*=加大水深時(shí)值水重標(biāo)準(zhǔn)值（h=） =*10=加大水深時(shí)值水重設(shè)計(jì)值（h=） =*=（按加大流量時(shí)進(jìn)行計(jì)算） 、可變荷載設(shè)計(jì)值：可變荷載設(shè)計(jì)值=可變荷載分項(xiàng)系數(shù)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（其中＝）人群荷載：人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =*=2人群荷載設(shè)計(jì)值 =2*=、縱向內(nèi)力計(jì)算如圖所示單跨長度15m，槽身每邊支座寬50cm，取計(jì)算跨度l==*（151）=，槽身寬度B=4m，寬跨比l/B=，因此可按梁法計(jì)算槽身內(nèi)力?？紤]到側(cè)墻頂部和人行道寬度擴(kuò)大較小，可近似的將側(cè)墻看作矩形截面，故計(jì)算簡(jiǎn)圖可簡(jiǎn)化為3300*400mm的矩形截面（）。渡槽處于露天（二類環(huán)境類別），根據(jù)規(guī)范差得取混凝土保護(hù)層厚度c=35mm，預(yù)估鋼筋直徑d=20mm，鋼筋兩排布置，所以鋼筋合理作用點(diǎn)到梁受拉邊緣的距離a=c+d=35+20=55mm，截面有效高度為=330055=3245mm?？v向受力鋼筋面積： =ζb=**400*3245=配筋率： ρ===％＞=％選配鋼筋 6φ25+6φ28,=6640斜截面：已求得= kN，=（）=* kN＞故按構(gòu)造要求，在兩側(cè)布置Φ8500的雙肢箍筋。混凝土構(gòu)件的抗裂驗(yàn)算公式如下： ≤ ≤式中 混凝土拉應(yīng)力的極限系數(shù)，對(duì)荷載效應(yīng)的短期組合=；對(duì)荷載效應(yīng)的長期組合=。 == == N/受拉鋼筋有效配筋率:===最大裂縫開展寬度： =（3c+） =（3c+）式中 為構(gòu)件受力特征系數(shù)，本構(gòu)件取=； —為鋼筋表面形狀系數(shù)，=； —為荷載長期作用影響系數(shù)，對(duì)短期荷載組合=，對(duì)長期荷載組合=。短期荷載組合：=***（3*35+）=＜長期荷載組合：=***（3*35+）=＜故縱向抗裂滿足要求。、荷載計(jì)算延槽長方向取1/5跨度即3m寬為橫向計(jì)算單元，側(cè)墻于橫斷面剛性連接，拉桿與側(cè)墻固定連接，每個(gè)計(jì)算單元含拉桿2根。鋼筋保護(hù)層厚度c=30mm，預(yù)估鋼筋直徑d=12mm，則有a=c+d/2=36mm=，h=200mm，=ha=164mm。== =由上式得=＜0，說明要按最小配筋率配筋。裂縫寬度驗(yàn)算：驗(yàn)算跨中截面的裂縫，先考慮短期組合，近似取短期組合彎矩標(biāo)準(zhǔn)值=M/=，則有 鋼筋應(yīng)力： ===有效配筋率計(jì)算： ===為構(gòu)件受力特征系數(shù)，本構(gòu)件取=；為鋼筋表面形狀系數(shù)，=；為荷載長期作用影響系數(shù)，對(duì)短期荷載組合=，對(duì)長期荷載組合=。=（3c+） =***（3*30+*）=＜，故抗裂符合設(shè)計(jì)要求。彎矩設(shè)計(jì)值M=Ψ= 剪力設(shè)計(jì)值Q=Ψ= kN正截面：鋼筋保護(hù)層厚度c=30mm，預(yù)估鋼筋直徑d=12mm，則有a=c+d/2=36mm?？v向受力鋼筋面積： =ζb=**3000*164=3852配筋率： ρ===％＞=％，滿足要求。側(cè)墻的抗裂校核：驗(yàn)算貼腳頂端處截面的裂縫，先考慮短期組合，由于只有活載，則=M/= ，M為貼腳處的彎矩設(shè)計(jì)值，可近似假設(shè)彎矩為線性分布按比例求出，則有鋼筋應(yīng)力：===有效配筋率計(jì)算： ===為構(gòu)件受力特征系數(shù)