【正文】 重 W2兩部分，以兩閘孔為計算單位。 下游水壓力 :P4=L/2r(H 下 +HD)2=34/2( 13+)2 =1500(kN) 揚壓力 揚壓力包括浮托力 WB和滲透壓力 Ws 浮托力： WB=1/2 20 34 3=9996 (KN) 滲透壓力 Ws分三部分計算 : Ws1= (5+) 34=2307(KN) 華北水院 2022 級函授本科畢業(yè)設計 —— 函江泄水閘設計算書 26 Ws2=( +) 1 34=1158 (KN) Ws3=( +) 17 34=13008 (KN) Ws4=( +) 1 34=415 (KN) Ws5= 34=194 (KN) 閘室穩(wěn)定計算 表 6— 2 設計水位閘室穩(wěn)定計算表 部位名稱 重量（ KN） 偏心矩（對閘底板中心） 彎矩（ ） 自重 65200(↓ ) 16300(↗ ) 浪壓力 2029(→ ) (↗ ) 上游靜水壓力 止水片以上 7703(→ ) (↗ ) 止水片 以下 795(→ ) 596(↗ ) 下游靜水壓力 1500(← ) 1 1500(↘ ) 揚壓力 WB 9996(↑ ) 0 0 Ws1 2160(↑ ) 147(↑ ) 19980(↗ ) 1396(↗ ) Ws2 980(↑ ) 178(↑ ) 8 7840(↗ ) 1454(↗ ) Ws3 8731(↑ ) 4277(↑ ) 0 0 10692(↗ ) Ws4 264(↑ ) 151(↑ ) 8 () () 2112(↘ ) 1234(↘ ) Ws5 194(↑ ) 9 () 1746(↘ ) 上游水重 28665(↓ ) (↘ ) 下游水重 2205(↓ ) () (↗ ) 合計 68992 ①、水閘地基承載力復核 據(jù)表 62計算得： e=ΣM/ΣW= σ max=ΣW/BL.(1+6e/B) 華北水院 2022 級函授本科畢業(yè)設計 —— 函江泄水閘設計算書 27 = 68992/(1+6 )=σ max=Σ W/BL.(1+6e/B) = 68992/(1 6 )=∵ σ max〈 [R]=235（ KN/m2） η =σ max/σ min=[η ]=2 ∴地基是安全的，也不必核算地基深層滑動的穩(wěn)定性。 所以水閘在設計情況下是穩(wěn)定的。 校核情況下荷載特殊組合 ,按校核水位組合計算 : 水閘自重和水重； 靜水壓力； 揚壓力； 波浪壓力 校核水位組合： H 上 =， H 下 =. 以上以兩閘孔長 L=34 m 為計算單位進行計算。 上游水壓力分為兩部 分： (1).止水片以上為 P1 ， (2). 止水片以下為 P2+P3 ， 有 P1=1/=1/2(20 )2 30 =7834(KN) P2= 30=582(KN) P2=1/2 2 30=238(KN) ②、 下游水壓力 已知 H 下 =，反濾層 D與計算基準面平，而 D點的滲壓水頭為零， HD= 下游水壓力 P4=1/2r(H 下 HD) =1/2(14 .513+)2 34 =1500(KN) 揚壓力計算 揚壓力包括浮托力 WB和滲透壓力 WS 。 ②、沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定計算 據(jù)表 63, 計算得 ΣW= 69445 KN, ΣP= 10109 KN 已知閘底板與中砂的摩擦系數(shù) f= 有 Kc=f*ΣW/ΣP= 69445/10109=[Kc]= 水閘沿基底面的搞滑穩(wěn)定系數(shù)是足夠的。 華北水院 2022 級函授本科畢業(yè)設計 —— 函江泄水閘設計算書 31 第 7 章 泄洪閘的底板結構計算 、底板剪力分配系數(shù)的計算（設計水位） 閘室各部分重量計算如下表 ： 表 7— 1 閘室各部分重量計算表 部位名稱 門前上游段（ KN） 門前下游段（ KN） 備注 底板 21675 7225 合計 28900 閘墩 20400 6800 合計 27200 工作橋 790 995 合計 1785 交通橋 2125 閘門 3150 胸墻 檢修橋 2040 上游水重 28665 下游水重 2205 合計 75695 20375 確定不平衡剪力 ①、 門前上游段單寬板條上不平衡剪力計算： 底板自重 q1： q1=21675/15/34=上游水重 q2： q2=28665/15/34=浮托力 q3： q3=30KN/m2 滲透壓力 q4： q4=地基反力 q5： q5=(+)/2=103. 9KN/m2： 根據(jù)上游段閘墩自重及上部結構荷重∑ G的計算： 上游段閘墩自重為 W： W=20400KN 華北水院 2022 級函授本科畢業(yè)設計 —— 函江泄水閘設計算書 32 按墩寬比分配如下： 兩個中墩自重 =((+)) 20400=12240 KN 兩個縫墩自重 =((+)) 20400=9180 KN 上游段上部結構荷載為： 2040+790+1656=4486KN 則：兩個中墩承受荷重 =2/3 4486=2991 KN 兩個縫墩承受荷重 =1/3 4486=1495 KN 迭加得：每個中墩荷重∑ G1 =(12240+2991)/2= KN 每個縫墩荷重∑ G2=(9180+1495)/2=5338 KN 根據(jù)門前上游中間板條的平衡條件，即∑ Y=0，求單寬板條上不平衡剪力△ Q。 分配給底板的不平衡剪力： △ Q 2=－ 1587 10%=－ (↑ ) 分配給閘墩的不平衡剪力 △ Q 1=－ 1587 90%=－ (↑ ) ： 勻布荷載 q： q= q1 +q2 – q3 – q4+△ Q 2/L= +– 30– – (↓ ) 集中荷載： 中墩： P1=∑ G1/B1+△ Q 1 (d1/(2d1+2d2) =– ((2 +2 ))= KN(↓ ) 縫墩： P2=∑ G2/B1+△ Q 1 (d2/(2d1+2d2) =– ((2 +2 ))= KN(↓ ) 梁的柔性指數(shù) 2l=3400cm， h=150cm，則 t=10 Eo (l/h)3/E=10 110 (1700/150)3/( 105)=10 故屬于短梁，取 t=7，查《水閘》表 9 95計算。 由于均布荷載 q= KN/m2引起的彎距： M=Mql2= 172 M=， M由表 94查得，則梁內各截面處彎矩值見表 7— 2。 177。 M由表 95查得，則梁內各截面處彎矩值見表 6— 3。 ()/17=177。 M由表 95查得，則梁內各截面處彎矩值見表 7— 3。 表 7— 5 上荷載 q、 P P引起的彎矩總和 () ξ 1 由 P1 564 557 494 376 212 39 0 由左邊 P1 121 175 269 148 54 0 0 由右邊 P1 121 94 40 14 0 0 0 由左邊 P2 74 80 98 105 92 49 0 由右邊 P2 74 68 43 31 12 0 0 ∑ 658 678 662 402 162 10 0 由于整個水閘（中聯(lián)段和邊閘孔）同時施工，兩岸還土工作后，地基為砂壤土，邊荷載能引起的彎矩是有利的，在此水閘中不考慮邊荷載的作用。 按單筋截面計算： α s=KM/(fcm b ho2)= 678 106/(11 1000 14302)= ξ =1√ (12α s)= As=ξ fcbh0/ fy= 11 1000 1430/310=2670mm2 選 8Φ 20 (2513 mm2) 在底板及頂板垂直于受力鋼筋布置 φ 1230 分布筋。 、尺寸擬定 上游翼墻，根據(jù)上述墻頂及墻底高程，本工程下游翼墻擋土高度大于 6m，故采用較為經(jīng)濟的空箱式擋土墻?？障溟g距為 1/32/3h，取 3m，空箱采用 C25鋼筋砼，厚度為 1m。前趾外 挑長度為 。 原始條件 : ①、墻身尺寸 : 墻身總高 : (m) 墻寬 : (m) 墻趾懸挑長 DL: (m) 墻踵懸挑長 DL1: (m) 底板厚 DH: (m) 墻趾端部厚 DH0: (m) 扶壁間距 : (m) 扶壁厚 : (m) 空箱兩端墻面板懸挑 長度 : (m) 鋼筋合力點到外皮距離 : 50(mm) 墻趾埋深 : (m) ②、物理參數(shù) : 混凝土墻體容重 : (kN/m3) 混凝土強度等級 : C25 縱筋級別 : 2級 抗剪腹筋等級 : 1級 裂隙計算鋼筋直徑 : 20(mm) ③、擋土墻類型 : 一般擋土墻 墻后填土內摩擦角 : 墻后填土粘聚力 : (kPa) 墻后填土容重 : (kN/m3) 墻背與墻后填土摩擦角 : 華北水院 2022 級函授本科畢業(yè)設計 —— 函江泄水閘設計算書 38 地基土容重 : (kN/m3) 修正后地基土容許承載力 : (kPa) 墻底摩擦系數(shù) : 地基土類型 : 土質地基 地基土內摩擦角 : ④、坡線土柱 : 坡面線段數(shù) : 1 折線序號 水平投影長 (m) 豎向投影長 (m) 換算土柱數(shù) 1 0 地面橫坡角度 : (度 ) 墻頂標高 : (m) 鋼筋混凝土配筋計算依據(jù) :《混凝土結構設計規(guī)范 GBJ1089》 墻身內力配筋計算時 ,各種作用力采用的分項 (安全 )系數(shù)為 : 重力不利時 = 重力有利時 = 主動土壓力 = 靜水壓力 = 揚壓力 = 地震力 = 第 1 種情況 : 一般情況 [土壓力計算 ] 計算高度為 (m)處的庫侖主動土壓力 按假想墻背計算得到 : 第 1破裂角： (度 ) Ea= Ex= Ey=(kN) 作用點高度 Zy= (m) 因為俯斜墻背，需判 斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在 墻身截面積 = (m2) 重量 = kN 整個墻踵上的土重 = (kN) 重心坐標 (,)(相對于墻面坡上角點 ) 滑動穩(wěn)定性驗算 基底摩擦系數(shù) = 滑移力 = (kN) 抗滑力 = (kN) 滑移驗算滿足 : Kc = 華北水院 2022 級函授本科畢業(yè)設計 —— 函江泄水閘設計算書 39 傾覆穩(wěn)定性驗算 相對于墻趾點，墻身重力的力臂 Zw = (m) 相對于墻趾點， Ey的力臂 Zx = (m) 相對于墻趾點， Ex的力臂 Zy = (m) 驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩 = (kNm) 抗傾覆力矩 = (kNm) 傾覆驗算滿足 : K0 = 地基應力及偏心距驗算 基礎為天然基礎，驗算墻底偏心距及壓應力 作用于基礎底的總豎向力 = (kN) 總彎距 =(kNm) 基礎底面寬度 B = (m) 偏心距 e = (m) 基礎底面合力作用點距離基礎趾點的距離 Zn = (m) 基底壓應力 : 趾部 = 踵部 =(kPa) 作用于基底的合力偏心距驗算滿足 : e= = * = (m) 地基承載力驗算滿足 : 最大壓應力 = = (kPa) 墻趾板強度計算 基礎底面寬度 B = (m) 偏心距 e = (m) 基礎底面合力作用點距離趾點的距離 Zn = (m) 基礎底壓應力 (乘分項系數(shù)后 ): 趾點 = 踵點 =(kPa) [趾板根部 ] 截面高度 : H39。= (m) 踵板邊緣的法向應力 = (kPa) 踵板與肋結合處剪力 : Q= (kN/m) 截面抗剪驗算滿足，不需要配抗剪腹筋 跨中彎矩 : M=(kNm/m) 抗彎受拉筋 : As= 1500(mm2) 抗彎拉筋構造配筋 : 配筋率 Us=% Us_min=% 最大裂縫寬度為 : (mm) 支座彎矩 :M= (kNm/m) 抗彎受拉筋 :As=1500(mm2) 抗彎拉筋構造配筋 : 配筋率 Us=% Us_min=% 最大裂縫寬度為 : (mm) 墻面板強度計算 截面厚度 :