矩形渡槽设计---毕业设计模板

1、摘要南水北调中线工程总干渠河北省南段线路以冀豫交界处的漳河北为起点，沿京广铁 路西侧的太行山东麓自南向北，经过河北省邯郸、邢台、石家庄3市及所属11个县（市）, 至京石应急供水段起点为止，渠道长222.593km,建筑物长14.655km黄岗渡槽是南水北调工程总干渠上的一座跨渠输水建筑物，与总干渠交叉点桩号为 10+437 （黄岗渡槽位置详见总体布置图）。根据总干渠可行性研究阶段已确定的工程等 级及建筑物级别，木渡槽为1级建筑物，抗震设防烈度为vii度。考虑经济，施工难度等方面的因素，结合工程有关条件，渡槽设计为119.42m的（无拉 杆）矩形梁槽身。设计分为上部结构和下部结构的设计，上部结构

2、设计包括尺寸拟定和配筋计算，其中 乂包括跨中截面尺寸的拟定，截面特性的计算，永久作用、可变作用的计算及其组合。 槽身验算主要为承载能力极限状态计算,正常使用极限状态计算以及槽身的配筋计算及 验算和变形验算，经计算各项指标均符合设计。下部结构的设计以排架设计和桩基础的设计为主要内容包括排架结构形式的确定, 尺寸的拟订，排架结构的配筋计算和桩基础的荷载计算，及其桩长计算等。各项检算也均 符合要求。关键词：输水建筑物；渡槽；矩形断面；排架abstractsouth-north water transfer project in hebei province south of the trunk li

3、ne to the junction of yu ji zhang hebei as a starting point, jing-guang railroad along the west side of the taihang mountain donglu from south to north, after handan, hebei province, xingtai, shijiazhuang city, and their 3 11 counties (cities), emergency water supply to jingshi paragraph starting po

4、int, the channels of 222.593 km, the building of 14.655 km.huang gang is the diversion aqueduct works on the trunk of a cross-water drainage structures, with the main channel for cross-point zhuanghao 10 +437 (huanggang aqueduct see the overall layout of location). according to the channel feasibili

5、ty study stage of the project have been identified and grade-level buildings, the aqueduct for a building, seismic fortification for the intensity of vii.consider the economy, the difficulty of such factors, the conditions of work, the aqueduct is designed to 119.42 m (with drawbars) rectangular bea

6、m trough body.design of the structure is divided into upper and lower structural design, structural design including the upper part of the development and reinforcement size, which also included cross-section size in the formulation, cross-section of the calculation, the permanent role, the role of

7、variable calculation and combinations. slot for the main body checking carrying capacity limit state basis, the calculation of normal use limit state and the reinforcement shafts are calculated deformation and checking and checking, the calculation of the indicators are in line with the design.the l

8、ower part of the design of the structure to design and bent the pile foundation design as the main content. bent structure, including the determination of the size of the design, calculation bent structure of the reinforcement of the pile foundation and load, and its length calculation. the operator

9、 were also seized to meet the requirements.key words: water supply building ; aqueduct;rectangular cross-sectiong; bent1设计资料及说明11.1工程概况及任务由来11.2设计基本资料11.3工程等级及建筑物级别21.4 建筑物结构布置原则32水力计算52.1 渡槽水力计算52.2 总水头损失的校定与i、b、h的确定62.3渡槽水头损失计算62.4槽底进出口高程的确定82.5通过加大流量吋水面衔接检查93槽身结构计算113.1槽身的横向结构计算113.2槽身的纵向结构计算194槽

10、墩的结构设计235排架及基础结构计算245.1排架横向计算简图及荷载计算245.2排架横向内力以及配筋计算265.3排架纵向内力以及配筋计算335.4 吊装验算345.5 牛腿设计365.6基础结构设计及配筋计算376渡槽及其地基的稳定验算436槽身的整体稳定性计算436. 2渡槽的抗滑抗倾覆及基底压应力验算437细部结构467伸缩缝及止水467.2 支座467.3 两岸连接467. 4 沉降验算地基处理措施477.5 支座止水设计477.6 出口消能工设计477.7 1程安全监测47结束语47谢辞47参考文献481设计资料及说明1.1工程概况及任务由来南水北调屮线工程总干渠河北省南段线路以冀

11、豫交界处的漳河北为起点，沿京广铁 路西侧的太行山东麓自南向北，经过河北省邯郸、邢台、石家庄3市及所属11个县（市）, 至京石应急供水段起点为止，渠道长222.593km,建筑物长14.655km.黄岗渡槽是南水北调工程总干渠上的一座跨渠输水建筑物，与总干渠交叉点桩号为 10+437 （黄岗渡槽位置详见总体布置图）。根据总干渠可行性研究阶段己确定的工程等 级及建筑物级别，本渡槽为1级建筑物，抗震设防烈度为vii度。设计原则：根据南水北调中线工程总体布置进行总体布置；按照南水北调中线工程总干 渠左岸排水建筑物工程初步设计大纲的要求对黄岗渡槽槽身及槽墩段进行初步设计。 在设计院提供的地形、地质、水文

12、及其它有关资料基础上，进行渡槽槽身及槽墩按i级 建筑物进行截而设计及其稳定判断，交通桥设计。1.2设计基本资料1.2.1设计依据1、 南水北调屮线左岸排水建筑物土建工程初步设计大纲（长江院）；2、南水北调屮线工程总干渠梁式渡槽土建工程初步设计大纲（长江院）；3、南水北调中线一期工程总干渠总体设计2004.12；1.2.2主要设计规范1、水利水电工程及洪水等级划分sl252-2000；3、水工建筑物抗震设计规范dl5073-2000；4、水工钢筋混凝土结构设计规范sdl20-78（水规总院要求采用）；水工混凝土结构设计规范sl/t 191966、水工建筑物抗震设计规范sl203-97；7、水闸设

13、计规范sl265-2001；8、水利水电工程初步设计报告编制规程dl5021-93；9、公路桥涵设计规范jtj02485核对；1.23总干渠的设计指标根据南水北调中线一期工程总干渠总体设计，与渡槽交叉处总干渠的设计要素见表1-1表11总干渠的设计耍素表渠渠交叉渡槽总干渠设计指标渠道流量 m3/s渠道水位m渠底 高程渠底 宽度一级马 道高程左堤顶 高程内边坡 系数外边坡 系数地震 烈度设计加大设计加大mmmm以下以 上一级度23526591.40291.78085.40223.093.302100.852.252.01.571.2.4水文资料本渡槽属渠渠交叉渡槽，设计流量10m7s.其地质情况较

14、好, 渡槽设计指标见表1-2表1-2黄岗渡槽槽前渠道技术指标表设计流量加大 流量设计水位地面 高程渠底 高程渠道 底宽设计水深加大水深比降边坡系数m衬砌101296.5099.8594.301.502.202.401/25001.5土渠本渡槽工程设计中渠道预留水头损失为0.4 mo1.2.5地质资料基础为砾岩。摩擦系数为0.55,承载力标准值fk = 3sokpa ,地震动峰值速度为 a=0.15g其中g是重力加速度值为0.981 m/r。1.3工程等级及建筑物级别1.3.1工程等别南水北调中线工程担负着给沿线数十座大中城市供水的重大任务，属特大型跨流域 调水工程。参照水利水电工程等级划分及洪

15、水标准(sl252-2000)，确定南水北调中 线工程总干渠为一等工程。主要建筑物为一级建筑物。本工程主要建筑物指直接影响总 干渠渠道安全的渡槽槽身、槽墩、基础。1.3.2安全系数根据建筑物级别确定工程各部位的安全系数，见表l-3o渡槽结构设计采用水工混凝土结构设计规范sl/t 19196。按照承载能力极限 状态设计，釆用作用(荷载)标准值及其分项系数、材料性能标准值及其分项系数、设计 状况系数、结构重要性系数和结构系数表示的。止常使用极限状态分别按荷载效应的长期组合及短期组合两种情况，并考虑结构重要性系数进行计算。 表1-3稳定安全系数表建筑物级别工况抗滑安全系数抗倾安全系数地基大小压 应力

16、比值槽墩及槽身设计1.251.502.5校核1.10(1.05)1.30(1.20)3.0注：括号内数字适用于地震情况。1.33设防地震烈度根据2004年4月国家地震局分析预报中心复核的南水北调中线工程沿线设计地 震动参数区划报告及南水北调中线工程震中分布及沿线地震烈度图和中国地震 烈度区划图工程区地震动峰值加速度为0. 15g,黄岗水库渡槽段的地震基本烈度定为 vii度，本设计按vii度设防。1.3.4设计指标建筑物的规划指标见表1-4表1-4南水北调中线工程黄岗渡槽设计指标表序号及名称单位数量备注1、建筑物名称黄岗水库渡槽2、总干渠桩号10+4373、地震烈度川度5、总干渠指标a 渠底宽m

17、23b 渠底高程m85.402c堤顶高程m100.85e 渠内设计水位m91.402f 外边坡系数1.51.4建筑物结构布置原则黄岗渡槽工程位置处，总干渠上口宽128. 00m。根据南水北调中线工总干渠左岸 排水建筑物初步设计大纲耍求：渡槽纵向尽可能采用较大跨度以减少渡槽对于总干渠 的阻水作用，槽墩阻水面积控制在渠道过水面积的5%以内考虑;纵梁底高程不得低丁渠 道加大流量对应的水位以上加0. 5m,在有流冰的渠段，梁底不得低于流冰面0. 75mo渠 道一级马道作为总干渠管理维护交通通道，同时应保证左侧运行维护道路的畅通。若交 通通道在排水槽下面通过时，要求梁底高于路面4. 5m以上。当建筑物下

18、净空不能满足 行车要求时，总干渠的管理维护道路采取上绕外绕措施保持贯通。2水力计算根据上述布置原则，本渡槽槽身纵向为简支结构，下部支撑采用单排架支撑。渡槽 尽可能采用较大跨径，所以跨径采用15叫总7跨，采用常规简支梁结构，槽身采用矩形 断面，槽顶无拉杆。建筑物的布置原则：渠渠交叉渡槽一般有进口引水渠，进口渐变段，出口渐变段，出口渠等几部分构 成。出口引渠一般位于进口渐变段之前，采用浆砌石，厚度为0.3m。进口渐变段采用直线形扭曲面形式，渐变段的材料采用钢筋混凝土。出口渐变段设置斜坡或下游连接渐变段采用直线形扭曲形式，材料采用钢筋混凝 土。2.1渡槽水力计算根据槽身长度l与渡槽进口渐变段上游渠道

19、水深h的比值，l>15h,采用明渠均匀 流公式计算。(2-1)(2-2)q = ac 甬1丄c = -/?6n式中:q过水量（m3 is ）a过水断面面积（m2） c谢才系数n一粗糙系数（n=0.014） r水力半径 i槽身纵坡2.1.1纵坡i的选取槽底纵坡i的选取将对水流经过渡槽的总水头损失，槽中流速等多方面产生影响， 因此渡槽水力设计的关键是合理的选择i值。进出口高程差槽身总长度进口渠底高程为38.8m,岀口渠底高程为3&5nr槽身总长度119.42m. 由上公式可以计算出心丄500由于纵坡i的值在%00%500范围内选 初步选取心缶2.1.2确定槽身断面尺寸初步选定i二1/

20、800,试算如下表所示表2-1渡槽槽身断面尺寸试算表设计水深h (m)宽度b(m)湿周x(m)水力半径(m)面积a(n?)流量q (m7s)3.03. 759. 751. 1511.2530.872.43. 007. 800. 927. 2017. 222. 12. 636. 830. 825. 5012. 16再次选定 i = 1/610, b=2.5 m, h=2.0 m q=12.13"/$由于计算的流量等于或大于最大流量q”结论，所以拟定b=2.5m, h=2.0m2.2总水头损失的校定与i、b、h的确定初步拟定，b-2. 5m,在运用q = ac顶时算出槽身通过设计流量q的

21、水深h值。 假定通过的设计流量q)时的水深为hi二1. 75m由公式q = ac顶=2.5 x 1.75 x一x(±)%x /438xj_0.0146 v 6610=10.03 m3 / s 10/ s所以取h=1.75m按渡槽通过设计流量q=10r/s的设计水深进行槽壁的超高估算hh = +5 二 13+5= 18cm122.3渡槽水头损失计算通过渡槽的输水水头损失，包括进口水头损失、槽身沿程水头损失与出口水面回升 三方面，详见图21所示。2.3.1进口水头损失乙水流过渠道渐变段进入槽身时，流速增大，水面发牛降落。工程中常近似按淹没宽 顶垠计算：z罟（r）+“(2-3)式中 工&a

22、mp;一一进口段按局部水头损失系数，门槽损失系数之和0.25计 v、v槽身与上游渠道的流速，nvs；g 重力加速度，取9.81m/s2ji-2-a口渐变段的平均水力坡降。ji-2=z?122 心 2%li进口渐变段长度，m。心2 = 0.5 x (0.014 + 0.0225) = 0.01825a_2 =o.5x(4.38 + 10.56) = 7.47加 2兀=0.5 x (123 + 0.73)= 0.927m 兀=0.00066v = - = 2.28/x=-_ = 095'% 厶=2.&( 8丁 14.3810.56z =(l+°25)x(2.280.95j

23、 十 0q0066 x1= 0.288m2x9.812.3.2槽身沿程水头损失z2水流经过全槽后水面发生降落，按明渠均匀流计算:z2=ill槽身长度，l= 119.42 （m）;i槽身坡降，z,= xl 1 9 车20/71-6102.3.3出口水面回升值鬲(2-4)水流经槽身、渠道出口渐变段进入下游渠道因流速减少，部分动能转化为势能，水 面回升：1-工 °2z3 =（v v2）一丿3-4厶2g工歹一出口局部水头损失系数，取0.55：v槽身流速，m/s：v2下游渠道流速，m/s。(2-5)几4出口渐变段的平均水力坡降，13-4=也疋九%l2出口渐变段的长度，m7 = = 0.0006

24、6 岭=区=嵌石=0.95叹 厶=3区(81 >5 m2x9.81乙二口型空逻止2_o.ooo66xl7 = oo8加z3 = ().08加234总水头损失(2-6)z=z+ z2-z3= 0.288+0.196-0.087=0.397m规划中允许水头损失为0.4m,计算值应等于或略小于此值。1 . 2进口槽底高程进口槽底抬高vj= v3+h-z|-h=94.3+2.2-0.288-1.75=94.462m>?i=vrvs出口槽底高程出口槽底降低出口渠底高程=94.462-94.3=062mv = 一 z2= 94.462-0.196 =94.266m歹2=包_ -=2.2-0.0

25、87-1.75=0.363mv4 = 2-y2=94.345-0.363=93.903m2.5通过加大流量时水面衔接检查渡槽通过的加大流量qm二12 m3/s,己知进口渐变段始端断面面积a!m=( 1.5+1.5x2.40)x2.40= 12.24m2,水力半径 rlm=a/x=12-2/10.8 二 1.2m 流速 vim二q/a=l%2 24 =°98m/s出口渐变段末端断面 a4m=ai m= 12.24m2,r4in=rim= 1.2m, v4m=vim=0.98m/s 槽身过水断面 ani=2.5x2.0=5.0m2, rm=0.力m, vm=2.4m/s2.5.1进口水面

26、衔接检查ai.2=0.5x (12.24+5.0) =8.62m2r 2=0.5 x(1.2+0.77)=0.985mj 1-2=0.0006=+ 0.0006x11 = 0.31(1 + 0.25)(2.420.9*)/(2x9.81)按通过设计流量时确定的进口槽底高程，计算此时 zlm渡槽上游渠道出口与槽身进口的水位差z'沪(94.3+2.4)(94.462+2.0)二0.238m即zlm>z9lm(差值为0.072m),进口发生壅水，但()0722.5-x 100% =2.88%，满足设计要求。2.5.2出口水面衔接检查&_4 =人“ =8.62m2r3-4 = r

27、 卜2 = 0.985m2丿34 =丿1-2 = 0.0006z55)(2.45% 和畀吨 心。“按通过设计流量时确定的出口槽底高程和出口渠底高程计算两断面水位差 z3z； =(93.982 + 2.4)-(94.345 + 2.0)= 0.037 z、差值 0.063 m发生落水现象。由于进口壅水会影响渡槽的输水能力，经多方面分析比较，本工程决定采用维持渡 槽槽身尺寸和进出口槽身高程不变的方案，将进口渠底高程增高0.072m,即将按设计流 量计算的进出口渠底高程从93.982曾至94.054m.升高后进口断面渠底高程较原规划确 定的渠底高程94.3m低0.246mo3槽身结构计算作用于渡槽上

28、有各种荷载，如自重，水压力，土压力，风压力及一些其他的力等。 如某些地基条件较差的基础地面压应力超过地基的允许乘压力的分布不均匀，有可能使 渡槽产生颠覆。因此计算这些力的目的是分析渡槽在施工及运用使其屮的强度和稳定性 以便确定其经济合理的尺寸，因此对渡槽必须进行稳定计算。3.1槽身的横向结构计算计算时，杆端做较接考虑，侧墙与底板整体浇筑在一起，其连接形式为侧墙底低于 底板底面。纵向为简支梁结构，侧墙下部受拉，地板和纵深共同工作也受拉，侧墙与底 板的此种连接形式可减少底板的拉应力，从而见效底板裂缝的出现。为了改善槽身应力 的分布及传递，在受力大的侧墙与底板交接处加舌补角，补角角度。=30

29、6;-60。，边长 一般为2030厘米，本设计取q = 45°,边长为20厘米。参照水利水电工程等级划分及洪水标准(sl252-2000)，确定本渡槽属于i级建 筑物，结构安全为i级。因此结构重要系数了心1.1,正常运行期为持久状态，所以设计状态系数0 = 1.0,对于 短暂状况0=0.95,结构系数=1.2,查的荷载分布系数为：永久荷载=1.05,可变荷载 z=1.2,可控制荷载沧二103.1.1荷载的标准值及设计值(半槽)人群荷载标准值设计值人行道板自垂标准值设计值侧墙自重标准值设计值底板自重标准值设计值设计状况下水自重标准值设计值q 人标二2. 5x1.0二2. 5kn/mq

30、人设二 1. 2x2. 5=3kn/m q 板标二 0.5 x (0.08 + 0.1) x 1.0 x 25 = 2.25 kn/m q 板设=1.05x2. 25=2. 363kn/mq 侧标二(2.55x0.25 + 0.5x0.22)x25 = l6.44k% q 侧设二 1. 05 x 16. 44二 17. 262kn/mq 底标二25xi. 25x0. 4=12. 5kn/mq 底设二 1.05x12. 5=13. 12kn/mq 水标二9. 81 x (1.75 x 2.5 -0.2 x 0.2) = 21.26 kn/mq 水设二 1. ix 21. 62二23. 78kn/

31、m加大水深状况下水自重标准值 q水标二9. 81x (2x2.5-0.2x0.2) = 24.33 kn/m设计值 q 水设二 1. 1 x 24. 33=26. 763kn/m加大水深状况下:q= q 人设 + q 板设 + q 侧设 + q 底设 + q 水设=3. 0+2. 353+17. 262+13. 12+26. 763=63. 12kx/m105 一i30j图3-1渡槽横断面图单位：cmr111140111111111«/'入113011500|55|图32渡槽纵断面图单位：cm3.1.2侧墙计算及配筋321侧墙底端部配筋（选择i级钢筋,fy=210n/mm2）

32、侧墙此处按m端二13.4kn.m的受弯构件配筋。= 300mm, b= 1 ooomm，查水工钢 筋混凝土结构学第三版，表3-2,得a取30mm,则h（尸ha=300-30=270mm设计水深为1.75m校核水深为2.0m横向弯矩随水深成三次方关系故强度和抗裂计 算均由后者控制。计算简图如图所示no1120cot10j图33侧墙计算简图单位:cm最大弯矩发生在a处但沿侧墙高度竖向钢筋可予切断，故在据侧墙底0.6m处i的 断面处重新演算，人行道悬臂计算跨度q i° + °l"l加|1 yosk + 人ma=-l.lxl.0x 1x1x9.81x2.()3+0.5x(

33、1.05x2.25 + 1.2x2.5)x1.12= -l9.4knm1.2xl9.4xl06a = "fm= 12.5x1)00x(300-30)2 二嗨g =2x0.0255 =0.026= d2.5xo.o26xlooox27o=47&血210配筋率旷話益筈%实配 8 120 ( as. = 419mm2)3.1.2.2侧墙截而i处配筋m、=l.lxl.ox1.1x9.81x1.43+0.5x(1.05x2.25 + 1.2x2.5)xl.i2人m 一1.2x9.()xl()&00吃fcbh 12.5xl000x (300 一 30)2*g = l jl 2a=

34、l jl 2x0.0118 =0.0119a-fy12.5x0.0119x1000x270210选配 08 240( a = 209/w )j323限制裂缝宽度验算对侧墙底部倒角托承顶部i【截面进行限制裂缝宽度验算，该截面水深h = 2.0- 0.£ 肮验算公式为：（jof必據=也20才gc+o.i百）e”匕（短期组合）（31）叱吨二引02°3譽（3"0.1务）（长期组合）(3-2)查水工钢筋混凝土结构学第三版174页，w 构件受力特征系数（偏心受拉构件1.15,受弯构件核偏心受压构件ai = 1.0；012钢筋表面形状系数（变形钢筋。2=10,表而钢筋血=14）

35、；旳一荷载长期作用系数（荷载效应的短期组合旳=15,荷载效应的长期组合（13 =1.6）；c 纵向受拉钢筋混凝土保护层厚度，mm；a受拉钢筋直径，mm；pg 纵向受拉钢筋的有效配筋率，p tc = as/alc，当p te<0.03时，取pte = 0.03；a（catc=2asbo asc+d/2；入一受拉区纵向钢筋截面面积；oss>曲一按荷载效应的短期组合及长期组合计算的构件纵向受拉钢筋应力。es钢筋弹性模量对于受弯构件 oss=ms/(0.87hoas)g二m|/(o.87hoaj对于荷载效应短期组合：a i=1.0,a 2=1.0，a 3=1-5 , c=30mm ,乞4x

36、419u kxx) o7t x o120419p(e=as/ater- = 0.006 < 0.03 取 0.032x 1000x341 火0刈6 尸 m 丿(0.8 7 i- a-4_=x9.8'i+ 1 .8».5()2.2 2/0.8>7 2>70 419= 131.8es=2.1x 105n/mm2 ,3 max-0.1098mm< w max=0.3mm对于荷载效应长期组合：a i=1.0 ,c(2=1.0， a 3=1.6 , c=30mm , a =8.0mmp 孑0.03 ,11 1辺产 m|/(0.8()7h*»*8 134

37、1 .5 贡(k5 2 乩 2$o.8>7 2m0 4 1 9=84.9ef2x 105 n/mm23 max=0.075mm< co max二025mm 故满足裂缝宽度要求。3.1.3底板计算（选用i级钢筋，fy=210n/mm2）iiqlbr0.5c图33底板计算简图 单位:cm3. 1.3. 1底板端部轴力弯矩计算底板轴向拉力n:na = -0.5/2 =-0.5x9.81x2.02 =-19.62&v 底板端部得弯矩ma：ma=m,+na- = -(19.4 + 3.9) = 23.3kn m2因支座处有倒角支承配筋以侧墙内侧0.15m处计算弯矩进行配筋m°

38、;.i5鱼(bx =x(2.8x0.15 0.152) 23.3 = 12.45kn 加 2 2/宀、丿匚 m 12.45x1000.h“、偏心矩緇=63cm > ( 6/ = 20 - 6 = 14cm)° n 19.622故属于大偏心受拉构件he - e(+ a = 630 一 200 + 60 = 49qmm° 2对于i级钢筋sb = °426才二汕£-匸心比 厂fn_12 19.方2 490000x 1 2.5x 0.426_21 仪(34060)<0选配a；为12240的钢筋(a=471"%)人 n£-f、au5

39、-a)q、=:zm)1.2x19.62x490x1000 - 471x209x(340-60)_12.5x1000 x3702<0按所选a计算就不需要混凝土承担任何内力了意味着实际上4的应力不会达到屈 服强度所以按2d计算4二人ne s fyc-a)1.2x19.62x1000(如 + q)d)210x(340-60)= 3o8.3m/7?2选用12240的钢筋人=471"?%配置在板顶%b抵=0.15%xl000x370 = 510mm2 >4 =308.3/?2/ti2满足配筋率要求。3. 1.3.2底板跨中配筋满槽时：m=%u)b2 + mao=-x(9.81x2.

40、0 + 25x0.4)x2.82 -23.3二 5.73kn 加半槽h=- = .9m时2m = ” +加)少-帥3 +治+异2 ioozzzlx(9.81xl.9 + 25x0.4)x-(lx9.81xl.90.5x5.36xl.p+0.5x9.81xiyx)二 10.08kn 加取m =0.08kn mn = 0.5/h2 =0.5x9.81xl,92 =17.70/ove.= = 0.569 （-a） = 0.2 - 0.03 = 07mn 17.702故属于大偏心受拉构件计算结果比两端支承处配筋要少，故不起控制作用仍按前述结果配筋即在每米长的底板铺双层网顶面为12 240底面为12 2

41、403.3.3限制裂缝宽度验算由于底板中部截面（受拉区在迎水面）因此需要进行限制裂缝宽度验算。(jcl"max = cla2 a3(3c + 0*1(3-3)(3-4)es匕(短期组合)wn=aa2a3c0.a瓦pte(长期组合)ass=(l±l.l) a- 瓜斫中1±1.1彳）（正号：大偏心受拉构件；负号：小偏心受拉构件）荷载效应为短期组合：« i=1.15 , a 2=1.0, a 3=1.5 , a = 10mm es=2x 105 n/mm2 c=55mm,4 二 65442x55x1000=0.006 < 0.03 取 o.o3n = 0

42、.5 x 9.81 x 2.02 = 19.62kn3403 max=0103mmv 3 max=0.3mm荷载效应为长期组合：a i = 1.15 , a 2=1.0 , a 3=1.6 , es=2.1 x 105 n/mm2 c=55mm , p te-0.03 ,7v = 0.5x9.81xl.752 =15.02a7vn“ 丄 1 5.02 31 0 z,|490、“ud°a. = ><( 1+ 1 r+ = +(1 x-k-1 = )n 5附： ” as%6543403 max=0.126mm<f o max=0.25mm满足裂缝宽度要求。3.1.4人行

43、道板计算选用i级钢筋，fy=210n/mm2图34人行道面板计算简图单位：cm人行道板按一般悬臂梁计算。b= 1000mm ,h= 100mm,取 a=30mm，则 ho= 100-30=70mm 人行道板跨中弯矩最大：w.nax =皿一°5（ +7旳）= 0.9xl.0x-0.5x(1.05x2.25 + 1.2x2.5)xl2'=-2.9 kn mydm 1.2x2.9xl06 门门u s二上 j =t =0.057 ,fcbl 12.5xl000x7022二1jl -2匕=1 - jl -2x0.057 =0058v§b = 0 614(查水工钢筋混凝土结构表

44、3-1)fy12.5x1000x70x0.0582w=200mm2> p minbho=o.oo15 x 1000 x 70= 105mm2选配 8240 的钢筋(as=209mm2)3.2槽身的纵向结构计算0.55 l0=13.9n渡槽为满槽水深情况时对渡槽安全最不利，故选择满槽水深情况下进行配筋及抗裂 计算。槽身总长119.42m,选15m 一跨，由于每跨槽身长度与宽度的比值 （l/d= 15/3.1 =4.8<5 ）,属于受弯构件。渡槽的支撑长度a = 55cm渡槽净跨 =1 5- 1 . t 1 m,计算跨度10=01加厶+幺或1.05厶经比较取/（）=/+d = 14.4

45、5加。每 跨槽身视为支撑在刚架上的简支梁.0.515.0m牙14.45/图35渡槽槽身纵向结构及计算简图单位：m最大弯矩设计值 mmax 二y神爲卩=l.lxl.0xll4.452 xl26.23 = 3624.1 kn加8 8最大剪力设计值 vma汙= lxl.oxlxl26.23xl4.45 = 912.0kn梁的内力求得后，按工字型断面进行正截面承载力计算，由于梁的跨中弯矩较大，一般需放两至三排纵向受力筋.3.2.1正截面配筋计算估计为双排受力筋，查vv水工钢筋混凝土结构学第三版，表3-2知取a=70mm,则 h）=h-a = 2550-70 = 2480 mm确定翼缘宽度：h产90mm

46、（平均），% =舟気=0.03 < 0.05独立梁,b f=b=500mm鉴别t形梁所属情况：y dm= 1.2 x 3624.1 = 4348.92kn mfc b； hf(h0-s)= 12.5x500x90x(2480-45) = 1369.69/ov m2y dm>fc bf h；(ho牛)，所以属于第二种情况的t形梁(x>h,)=0.113ydm _ 1.2x3624.1xlq3fcbfh 12.5x500x24802§ = 1-jl-2匕=1jl-2x013 =02 <0.544a 12.5x0.12x2480x500 心门 2as二応 g bf

47、h()/fy二=4800mnt受力钢筋主要放在侧墙底部的占受力钢筋总面积的75% ,即 as =0.3<51s. =3加於底板部位的钢筋面积a-2 =1600m/772侧墙底部配筋，选取8016 8020 (as= 1206+2513=3719mm2)地板部位配筋，选取6016 (as=1206mn?)3.2.2斜截面强度配筋初选单肢箍筋，箍筋不能太细选®8250 asv= 201mm2查水工钢筋混凝土结构(表 4-1)箍筋最大间距»沐=250mm由式(4-8) (4-6)得箍筋的受剪承载力匕,=1.25 fyv -/7o = 1.25x31ox x 2480 = 7

48、72.64kws250混凝土和箍筋的受剪承载力匕=匕+吆=007£処+772.64= 1085 + 772.64= 1857.64 > y(y = 1.2 x 912 = 1094.4&v 满足斜截面受剪承载力要求。箍筋最小配筋率复核201psv =av-500x250= 0.16%>avmiq.08%满足箍筋最小配筋率要求。最后箍筋选配8250323抗裂计算00504102200寸叽xo003图36抗裂校核断面图(单位：mm)沿槽身纵向的危险断面是在跨中，按下式进行抗裂计算：(3-5)式中nn受弯构件塑性影响系数；查水工钢筋混凝土结构学附录五表4得rm=1.55

49、x (0.7 + 300/1710) =1.35m1g0 按标准荷载计算的荷载效应长期(短期)组合的弯距；act混凝土拉应力限制系数。长期组合为0.7,短期组合为0.85；换算截面a。对受拉边缘的弹性抗矩，忙龙1()换算截面重心轴惯性矩;yo换算截面重心轴至受压边缘距离；如一混凝土抗拉强度标准值，c25混凝土抗裂强度标准值flk=1.75n/mm2号-+(")牛+(毎-)知x)bh + (切-b)hf+(bf -吶+ aes + aes400、50°x；550+(3000.500)x400xf 2550-+ 7.14x4925x2480500 x 2550 + (3000

50、- 500) x400 + 7.14x 4925=1758.7mm式中a 弹性模量比,es 2.仪 poq 1a= =r m . 1e 2.& foc厶=罕卫-弩-冷)(7。)(心)(7。-订+必认如+_ 2500xl758.733000x(2550-1758.7)'3+3(3000 - 500)(2550 -1758.7 - 400vz、2i2 4a11 l + 7.14x 4925 x (2480-1758.7)=1.49x1 o'2 mm4/0_ 1.5 xlo12"2550-1760= 1.94xl09mm3通过加大流量时：如=62.38 + 6 +

51、4&66 = 117.04 k%1 . 19m=y-ql2=lax0.95x-x l 17.04x14.452 = 3129.25kn m s 0 8 87macyvjtk =1.35x0.85x1.75 x 1.9 x 10° = 3815.4 kn 加ms 通过设计流量吋：q 标=62.38 + 48.66 = 111.04 k%ml=/ol9/2 =l.lxl.0x-xlll.04xl 4.452 = 3188kn m8 8ymccctw)flk = 1.35 x 0.70x 1.75 x 1.94x 109 = 3208.3/ov - m > m| 故纵向满足抗

52、裂要求。4槽墩的结构设计两端两端渡槽和其之间渡槽的连接处设置各设置一个浆砌石墩，石料标号25#。墩 帽采用c15的混凝土，墩身顶部顺槽内水流方向宽度为0.8m,垂直槽内水流方向的宽 度为3.5m墩身似侧按25： 1坡比向下扩大墩帽厚度40cm向外伸5cm在墩帽放支座处 加一层钢丝网防止裂缝，具体尺寸见图（41）80|广 15墩帽支座钢板顺槽内水流方向垂直槽内水流方向矩形墩头俯视图图41浆砌石墩结构尺寸图单位：cm渐变段和槽身连接处设置重力式边墩各部材料同上，设一排排水孔，具体尺寸如下（cm）5排架及基础结构计算排架设计的原则以及基木依据：槽身两端分别为支撑在两个排架的四个柱顶上，排架柱受压。排架柱的断面尺寸，由纵向（水流方向）稳定控制，单柱稳定性与柱高上部荷载有关，柱断而的宽度（顺槽向）与柱高之比，约帶命，柱断而的宽度与高度（横槽向）之比为1.5-2.0o排架横向多的单跨多层框架，二柱之间的横梁一般均等距离不知，其间距为 横梁间距。6 o排架最大高度为94.374-85.402 « 9.0m5.1排架横向计算简图及荷载计算以渡槽无水，在风荷载作用下为排架最