渡槽内力计算

1、渡渡槽槽内内力力计计算算纵纵向向内内力力计计算算1槽身基本参数：槽身横截面面积：A=0.53形心轴到圆心轴的距离： K=0.273my1=0.873my2=0.827m横截面对形心轴的惯性距：J=0.177=0.26cos=0.966=0.262受拉区面积对截面形心轴的静面距：S=0.138m32作用于槽身上的均布荷载：注：（分项系数自重：1.05水重：槽壳重：Gk=138.429KN槽顶结构重：Gd=拉杆重+承托重+桥面板重+栏杆柱重+纵杆重=58.021KN人群荷载：GZ=28.656KN设计水深时的水重：GW1=225.532KN518.503校核水深时的水重：GW2=268.696KN

2、作用于槽身的均布荷载为：设计水深q设=45.177KN/m校核水深q较=49.493KN/m3槽身纵向跨中弯矩、正应力及总拉力计算：注：（四级建筑物重要性为级计算跨度L0=9.65m设计水深M设=473.287KNm剪力V设=196.181校核水深M较=518.503KNm剪力V较=214.923槽槽壳壳横横向向内内力力计计算算1设计水深时的内力计算槽顶集中力：G0=5.406KN/m直段顶部中点力矩： M0=-0.136KN/m直段上的剪力T1=1.235KN/mT2=5.837KN/mT=7.072KN/m计算形变位注：（=0.476)11=2.464 /EIt(m/KN)1GO=-4.8

3、3 /EIt(m/KN)1MO=-0.339 /EIt(m/KN)1h=-3.078 /EIt(m/KN)1W=-6.84 /EIt(m/KN)1=13.633 /EIt(m/KN)X1=0.59 KN(拉力）4各截面弯矩及轴向力计算Mh=2.7560.571(1-cos)+sin-cosNh=2.625(0.571+)cos截截面面槽槽壳壳自自重重作作用用下下圆圆弧弧部部分分横横向向弯弯矩矩何何轴轴向向力力计计算算横横02.7560.571(1-cos0)+sin0-0cos0=0向向152.7560.571(1-cos15)+sin15-3.14/12cos15=-0.07弯弯302.75

4、60.571(1-cos30)+sin30-3.14/6cos30=-0.339距距452.7560.571(1-cos45)+sin45-3.14/4cos45=-0.878计计602.7560.571(1-cos60)+sin60-3.14/3cos60=-1.729算算752.7560.571(1-cos75)+sin75-3.14*5/12cos75=-2.891902.7560.571(1-cos90)+sin90-3.14/2cos90=-4.325截截面面Nh(KNm)01.05*2.625(0.571+0)cos0=1.574轴轴151.05*2.625(0.571+3.14/

5、12)cos15 =2.217向向301.05*2.625(0.571+3.14/6)cos30=2.612力力451.05*2.625(0.571+3.14/4)cos45=2.644计计601.05*2.625(0.571+3.14/3)cos60=2.231算算751.05*2.625(0.571+3.14*5/12)cos75 =1.344901.05*2.625(0.571+3.14/2)cos90=0.004设设计计水水深深作作用用下下横横向向弯弯矩矩成成果果表表 截面y=0=0=15=30=45=60=75弯矩MMo-0.136-0.136-0.136-0.136-0.136-0

6、.136-0.136GGo00-0.193-0.76-1.661-2.836-4.204Mh00-0.073-0.357-0.922-1.815-3.037MW0-0.032-0.263-0.882-2.023-3.771-6.132M0.1240.1240.4241.5723.7827.23111.931MX100.2950.4550.6050.7330.8310.893-0.0120.2510.2140.042-0.227-0.496-0.685注注 弯弯矩矩以以槽槽壳壳外外壁壁受受拉拉为为正正设设计计水水深深作作用用下下轴轴向向力力成成果果表表 截面y=0=0=15=30=45=60=7

7、5弯矩NGo5.4065.4065.2224.6823.8242.7051.403Nh01.5742.2172.6122.6442.2311.344NW00-0.22-0.81-1.896-3.561-5.81N-7.072-11.533-15.202-17.371-17.466-15.157NX1000.1530.2950.4170.5110.575.406-0.092-4.161-8.423-12.382-15.58-17.65注注 轴轴向向力力受受压压为为正正2校核水深时的内力计算（校核水深时内力计算步骤与设计水深时相同，且计算参数大部分不变，只需计算T、1W、1)T1=1.353KN/

8、mT2=6.395KN/mT=7.748KN/m1W=-10.187/EIt(m/KN)1=14.935/EIt(m/KN)所以X1=1.42KN(拉力）校校核核水水深深作作用用下下横横向向弯弯矩矩成成果果表表 截面y=0=0=15=30=45=60=75弯矩MMo-0.136-0.136-0.136-0.136-0.136-0.136-0.136GGo00-0.193-0.76-1.661-2.836-4.204Mh00-0.073-0.357-0.922-1.815-3.037MW0-0.175-0.694-1.737-3.406-5.753-8.741M0.1350.1350.4641.

9、7224.1437.92213.072MX100.711.0961.4551.7642.0012.15-0.0010.5340.4640.187-0.218-0.617-0.896注注 弯弯矩矩以以槽槽壳壳外外壁壁受受拉拉为为正正设设计计水水深深作作用用下下轴轴向向力力成成果果表表 截面y=0=0=15=30=45=60=75弯矩NGo5.4065.4065.2224.6823.8242.7051.403Nh01.5742.2172.6122.6442.2311.344NW00-0.495-1.487-3.077-5.312-8.158N-7.748-12.636-16.654-19.031-

10、19.135-16.605NX1000.3670.711.0041.2291.3715.406-0.768-5.325-10.137-14.636-18.282-20.645注注 轴轴向向力力受受压压为为正正=0截面 设计水深时 M设=0.251(KNm) N设=0.092(KNm) 校核水深时 M设=0.534(KNm) N设=0.768(KNm)=90截面 设计水深时 M设=0.754(KNm) N设=18.372(KNm)(拉力）校核水深时 M设=1(KNm) N设=21.469(KNm)(拉力)端端肋肋的的内内力力计计算算（截面取在距端部拉杆中心线一个拉杆间距位置上，端肋及顶部“拉杆”

11、构成一次超静定框架）Lb=1.475m底横梁截面尺寸（按等截面梁计算）H1=0.38b*H1=0.114 竖杆截面尺寸（按等截面梁计算）b*H2=0.09 竖杆高H= (0.60-0.5*0.2)+1.0+0.5*0.38=1.69m底横梁跨度2L=2.3L=1.15已知槽身均布荷载（按校核水深工况计算）q较=49.493 KN/m1求作用于框架底横梁和竖杆上的荷载一个端肋的重力Gb=15.107KN作用于隔离体上的剪力QQ= q*(L-Lb)=173.226KN其中： （1）作用于槽壳截面重力轴一下部分剪力的垂直分量TQ2=81.35 KN（2）作用于槽壳一侧直段上的剪力TQ1=45.938

12、 KN（3）框架竖杆承受Lb长度上的水平水压力q1=24.454 KN/m（4）作用于框架底梁上的均布荷载q2=73.678 KN/m（5）TQ1对竖杆中线位置的力矩MQ=4.594 (KNm)2求“拉杆”轴力X1J23= 0.001372 m4J21= 0.000675 m423=0.49921=0.501X1=-7.512 KN(压力)3端肋底横断面跨中截面内力计算轴力：NL=28.176 KN(拉力)弯矩：ML=28.978 KN(下缘受拉)排排架架的的计计算算1排架尺寸的确定选取单排架(当排架高度为1020m时一般为单排架，排架高度为1528m时一般为双排架)根据渡槽一般冲刷后水深hp

13、=ph26.0802 1.028551p=vp/v1p冲刷系数854h1、hp分别为冲刷前和冲刷后的水深v1、vp分别为修建渡槽前后计算水位的主河槽平均流速小禹河的设计洪水位为Q=698m3/s修建渡槽前的过流面积A=186.098m2修建渡槽后的过流面积A=186.098-(0.68068+1.67566+2.21774+3.30299+4.18866+4.21894+2.87514+0.22782)*0.4=178.3429 m3vp=3.914m/sv1=3.751m/s冲刷系数p=1.043h=5.388m一般冲刷后的水深hp=5.62m查渡槽表25，表26可知槽墩形状系数n=1/3不

14、冲流速vH1.2m/s局部冲刷深度hB=2.715m取安全深度 =0.5m则基础底面埋在底面下深度为H=3.447m由水利计算中可得知渡槽进口高程1249.383，出口高程为1249.163则渡槽端肋底到设计洪水位的距离d=6.493m2排架的横向内力计算 (当河槽内无水时）选取渡槽排架为9.2米、13.1米(13.1米时的排架计算)已知N1=211.557 KNN1每节槽身重、槽顶结构重及端肋重N2=268.696 KNN2=225.532KNN2校核水深时的水重N3=28.656 KNN3人群荷载作用于槽身的横向风压力T0=11.067KNQ荷载的分项系数取1.3s风荷载体型系数，根据GB

15、J97可取1.3z风压高度变化系数，查GBJ97，在田野、丘陵地区当建筑物离地面高度低于10米时取A槽身受风面积，A=H1L(H1为槽身高，L为每跨槽身常)w0基本风压 (w0=v2/1600)风速为24m/s0.36T1=1.12KNT1=12.187KNT2=1.884KNT2=14.071KNT3=1.884KNT3=15.955KNP=508.909KNP=4.842KNP1=9.797KNP2=16.569KNP3=16.569KNa计算固端弯矩（弯弯矩矩以以顺顺时时针针转转为为正正）M12F= M21F=-13.101KNmM23F= M32F=-15.126KNmM34F= M4

16、3F=-17.152KNmb计算抗弯劲度对于立柱EIh=0.0009 E对于横梁EIL=0.00128 E取相对劲度K12=K23=K32=K34=1,则横梁各杆端的相对劲度为： K15=K26=K37=5.096c计算分配系数和由结构力学书中查取传递系数15=0.83612=0.16421=23=32=34=0.14126=37=0.718C12=C21=C23=C32=C34=-1d计算杆端弯矩结点123杆端151221262332分配系数0.8360.1640.1410.7180.1410.141传递系数-1-1-1-1固端弯矩-13.101-13.101-15.126-15.12610

17、.9522.149-2.149-4.5514.551-4.9254.92525.0784.925-4.925分配与传递4.1170.808-0.808-0.6940.694-0.2120.2121.0780.212-0.2120.1770.035-0.035-0.030.030.0090.0470.00915.246-15.246-10.94726.203-15.255-14.988e计算剪力和轴向力由表可知各横杆的杆端弯矩为：M15=15.246 KNmM26=26.203 KNmM37=26.864 KNm取各横杆为脱离体，根据力矩平衡条件，可得各横杆的剪力为：R1= M15/1.2=12

18、.705KNR2= M26/1.2=21.836KNR3= M37/1.2=22.387KN3配筋计算a空槽有侧向风压，无人群荷载，按短暂状况的基本组合考虑注：(四级建筑物重要性为级 0=P=105.779KN轴力N12=83.815KNM12=13.035KNmN23=79.312KNM21=9.36KNmN34=74.338KNM23=13.043KNmN56=92.095KNM32=12.815KNmN67=87.592KNM34=10.155KNmN78=82.618KNM43=17.988KNmN15=5.21KNM15=13.035KNmN26=6.015KNM26=22.404K

19、NmN37=6.821KNM37=22.969KNm选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310h=300mmh0=265mmb=l0/h=14.333 8所以需要考虑纵向弯曲的影响选取34上一个截面计算e0=240mmh/30=10mme0已大于h/30，故偏心距为实际值，e0=240mm1=8.408 ，取1=1因为大于1因为l0/h 15,取2=1所以=1.162判断大小偏心，因为 *e0=278.88 mm 0.3h0=79.5e=393.88mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1457.352 0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混

20、凝土结构学附录四表3，得 min=As=212mm2选310(As=236mm2)as=0.052=0.053 b=0.544x=14.045 2*a=70mme=163.88mmAs=205.035mm2min=212不满足最小配筋率的要求，按最小配筋率配筋选用310(As=236mm2)b满槽水(即水深为最大水深)有侧向风压力和人群，按持久状况的基本组合考虑P=232.873 KN轴力N12=202.611KNM12=13.721KNmN23=197.871KNM21=9.852KNmN34=192.635KNM23=13.73KNmN56=211.326KNM32=13.489KNmN6

21、7=206.586KNM34=10.689KNmN78=201.35KNM43=18.935KNmN15=5.484KNM15=13.721KNmN26=6.332KNM26=23.583KNmN37=7.18KNM37=24.178KNm选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310h=300mmh0=265mmb=l0/h=14.333 8所以需要考虑纵向弯曲的影响选取34上一个截面计算e0=0.09898mmh/30=10mme0已大于h/30，故偏心距为实际值，e0=98mm1=3.244 ，取1=1因为大于1因为l0/h 15,取2=1所以=1.397判断大小偏心，因

22、为 *e0=136.906 mm 0.3h0=79.5e=251.906mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1133.442 0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=212mm2选310(As=236mm2)as=0.118=0.126 b=0.544x=33.39 2*a=70mme=21.906mmAs=71.022mm2小于最小配筋率按最小配筋率配筋选用310(As=236mm2)横梁按受弯构件考虑横梁最大弯矩M37=24.178KNmas=0.083=0.087As=371.855mm2选用510(As=393mm

23、2)4(8.2米时的排架计算)T0=9.309KNT1=0.986KNT1=10.295KNT2=1.971KNT2=12.266KNP=4.842KNP1=10.112KNP2=17.199KNa计算固端弯矩（弯弯矩矩以以顺顺时时针针转转为为正正）M12F= M21F=-11.582KNmM23F= M32F=-13.799KNmb计算抗弯劲度对于立柱EIh=0.0009 E对于横梁EIL=0.00128 E取相对劲度 K12=K23=K32=1,则横梁各杆端的相对劲度为： K14=K25=5.333c计算分配系数和由结构力学书中查取传递系数14=0.84212=0.15821=23=0.1

24、3625=0.727C12=C21=C23=C32=-1结点123杆端141221252332分配系数0.8420.1580.1360.7270.136传递系数-1-1-1固端弯矩-11.582-11.582-13.799-13.7999.7521.83-1.83-3.7013.70119.7823.701-3.701分配与传递3.1160.585-0.585-0.080.080.4250.08-0.080.0670.013-0.0130.0020.0090.00212.935-12.935-10.22720.216-10.016-17.58e计算剪力和轴向力由表可知各横杆的杆端弯矩为：M14

25、=12.935 KNmM25=20.216 KNm取各横杆为脱离体，根据力矩平衡条件，可得各横杆的剪力为：R1= M14/1.2=10.779KNR2= M25/1.2=16.847KN5配筋计算a空槽有侧向风压，无人群荷载，按短暂状况的基本组合考虑注：(四级建筑物重要性为级 0=P=105.779KN轴力N12=85.731KNM12=11.059KNmN23=86.032KNM21=8.744KNmN45=94.011KNM23=8.564KNmN56=94.312KNM32=15.031KNmN14=4.401KNM14=11.059KNmN25=5.244KNM25=17.285KNm

26、选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310h=300mmh0=265mmb=l0/h=15 8所以需要考虑纵向弯曲的影响选取34上一个截面计算e0=174.714mmh/30=10mme0已大于h/30，故偏心距为实际值，e0=174.714mm1=7.265 ，取1=1因为大于1因为l0/h 15,取2=1所以=1.244判断大小偏心，因为 *e0=217.344 mm 0.3h0=79.5e=332.344mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1468.932 0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=

27、212mm2选310(As=236mm2)as=0.05=0.051 b=0.544x=13.515 2*a=70mme=102.344mmAs=148.188mm2min=212不满足最小配筋率的要求，按最小配筋率配筋选用310(As=236mm2)b满槽水(即水深为最大水深)有侧向风压力和人群，按持久状况的基本组合考虑P=232.873 KN轴力N12=202.687KNM12=11.642KNmN23=203.004KNM21=9.204KNmN45=213.343KNM23=9.014KNmN56=213.66KNM32=15.822KNmN14=4.633KNM14=11.642KN

28、mN25=5.52KNM25=18.194KNm选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310h=300mmh0=265mmb=l0/h=15 8所以需要考虑纵向弯曲的影响选取34上一个截面计算e0=77.939mmh/30=10mme0已大于h/30，故偏心距为实际值，e0=77.939mm1=3.079 ，取1=1因为大于1因为l0/h 15,取2=1所以=1.546判断大小偏心，因为 *e0=120.494 mm 0.3h0=79.5e=235.494mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1145.554 0按最小配筋率计算As,查水工钢

29、筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=212mm2选310(As=236mm2)as=0.115=0.123 b=0.544x=32.595 2*a=70mme=5.494mmAs=18.771mm2min=212不满足最小配筋率的要求，按最小配筋率配筋选用310(As=236mm2) 当河流有设计洪水通过时，设计洪水高程为1242.41，相应流量Q=698m3/s据调查，洪水中漂浮物多为树木、牲畜，最大不超过400 kg,在春汛中无流冰发生。1内力计算a空槽有侧向风压，无人群荷载，河槽通过设计洪水，按短暂状况考虑作用于槽身的横向风压力T0=11.067KNT1=1.12KNT1=12.

30、187KNT2=1.884KNT2=14.071KN设计洪水位到第二节点的距离为0.157m近似考虑为正好在第二节点上动水压力P3=KdQv2/2g3Q荷载的分项系数取 1.2水的重度(KN/m3)取9.81KN/m3v水流的设计平均流速(m/s)g重力加速度(m/s2)9.8m2/s3槽墩架的阻水面积m2，即河道设计水位线以下至一般冲刷线处墩架在水流正交面上的投影面积(m2)Kd墩架形状系数与迎水面有关取 1.33=1.72m2P3=20.573KN漂浮物的撞击力P4=QvG/gTQ荷载的分项系数取 1.05v水流的设计平均流速(m/s)G漂浮物重力此处为3.92KNg重力加速度(m/s2)

31、9.8m2/sT撞击时间(s)，无实际资料时一般可取1.0(s)P4=1.644KNT3=34.644KN固端弯矩M12F= M21F=-13.101KNM23F= M32F=-15.126KNM34F= M43F=-37.242KN计算杆端弯矩结点123杆端151221262332分配系数0.8360.1640.1410.7180.1410.141传递系数-1-1-1-1固端弯矩-13.101-13.101-15.126-15.12610.9522.149-2.149-7.3847.384-5.3245.32427.1125.324-5.324分配与传递4.4510.873-0.873-0.

32、7510.751-0.2290.2291.1660.229-0.2290.1910.038-0.038-0.0320.0320.010.050.0115.594-15.594-10.59828.328-17.73-12.512计算剪力和轴力各横杆的弯矩为M15=15.594KNmM26=28.328KNmM37=41.587KNm取各横杆为脱离体，根据力矩平衡条件，可得各横杆的剪力为：R1= M15/1.2=12.995KNR2= M26/1.2=23.607KNR3= M37/1.2=34.656KN2配筋计算P=105.779KN轴力N12=83.567KNM12=13.333KNmN23

33、=77.55KNM21=9.061KNmN34=62.086KNM23=15.159KNmN56=91.847KNM32=10.698KNmN67=85.83KNM34=24.859KNmN78=70.366KNM43=37.54KNmN15=5.21KNM15=13.333KNmN26=6.015KNM26=24.22KNmN37=14.81KNM37=35.557KNm选取34杆上的界面进行配筋计算，因为轴力小，弯矩大M43=37.54KNm，轴力N34=62.086KN选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310h=300mmh0=265mmb=l0/h=14.333

34、8所以需要考虑纵向弯曲的影响e0=604.645mmh/30=10mme0已大于h/30，故偏心距为实际值，e0=604.645mm1=10.067 ，取1=1因为大于1因为l0/h 15,取2=1所以=1.064判断大小偏心，因为 *e0=643.342 mm 0.3h0=79.5e=758.342mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1157.736 0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=212mm2选310(As=236mm2)as=0.113=0.12 b=0.544x=31.8 2*a=70mme=528.342

35、mmAs=552.078mm2min=212满足最小配筋率的要求选用512(As=565mm2)当M=15.159KNm,N=77.55时，对23杆进行配筋e0=195mmh/30=10mme0已大于h/30，故偏心距为实际值，e0=195mm1=8.059 ，取1=1因为大于1因为l0/h 15,取2=1所以=1.199判断大小偏心，因为 *e0=233.805 mm 0.3h0=0e=348.805mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1494.891 0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=212mm2选310(As=

36、236mm2)as=0.045=0.046 b=0.544x=12.19 2*a=70mme=118.805mmAs=155.063mm2min=212不满足最小配筋率的要求，按最小配筋率配筋选用310(As=236mm2)b空槽有侧向风压，河槽通过设计洪水有漂浮物撞击力，按偶然状况考虑T3=36.288KN固端弯矩M12F= M21F=-13.101KNmM23F= M32F=-15.126KNmM34F= M43F=-39.01KNm计算杆端弯矩结点123杆端151221262332分配系数0.8360.1640.1410.7180.1410.141传递系数-1-1-1-1固端弯矩-13.

37、101-13.101-15.126-15.12610.9522.149-2.149-7.6337.633-5.3595.35927.295.359-5.359分配与传递4.480.879-0.879-0.7560.756-0.2310.2311.1740.231-0.2310.1930.038-0.038-0.0330.0330.010.0510.0115.625-15.625-10.56728.515-17.948-12.294计算剪力和轴力各横杆的弯矩为M15=15.625KNmM26=28.515KNmM37=42.884KNm取各横杆为脱离体，根据力矩平衡条件，可得各横杆的剪力为：R1

38、= M15/1.2=13.021KNR2= M26/1.2=23.763KNR3= M37/1.2=35.737KN配筋计算P=105.779KN轴力N12=74.75KNM12=11.953KNmN23=69.366KNM21=8.084KNmN34=55.529KNM23=13.73KNmN56=82.159KNM32=9.405KNmN67=76.775KNM34=23.4KNmN78=62.938KNM43=35.129KNmN15=4.662KNM15=11.953KNmN26=5.382KNM26=21.814KNmN37=13.88KNM37=32.806KNm选取34杆上的界面

39、进行配筋计算，因为轴力小，弯矩大M43=35.129KNm，轴力N34=55.529KN选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310h=300mmh0=265mmb=l0/h=14.333 8所以需要考虑纵向弯曲的影响e0=632.624mmh/30=10mme0已大于h/30，故偏心距为实际值，e0=632.624mm1=11.255 ，取1=1因为大于1因为l0/h 15,取2=1所以=1.061判断大小偏心，因为 *e0=671.214 mm 0.3h0=79.5e=786.214mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1215.376

40、0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=212mm2选310(As=236mm2)as=0.101=0.107 b=0.544x=28.355 2*a=70mme=556.214mmAs=519.821mm2min=212满足最小配筋率的要求选用512(As=565mm2)当M=13.73KNm,N=69.366时，对23杆进行配筋e0=198mmh/30=10mme0已大于h/30，故偏心距为实际值，e0=198mm1=9.01 ，取1=1因为大于1因为l0/h 15,取2=1所以=1.196判断大小偏心，因为 *e0=236.808 mm 0.3h0=0

41、e=351.808mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1539.429 0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=212mm2选310(As=236mm2)as=0.035=0.036 b=0.544x=9.54 2*a=70mme=121.808mmAs=142.205mm2min=212不满足最小配筋率的要求，按最小配筋率配筋选用310(As=236mm2)因为满槽水时弯矩不变而轴力变大，大偏心轴力越小越危险所以不用满槽水情况下的配筋计算，而直接采用上述空槽时的最危险的情况配筋当排架高8米时由于最大水深是0.681米，而

42、横梁间距为4.3米，所以简化动水压力和漂浮物撞击力移到底端，此时排架的内力计算仍与前面没有洪水和漂浮物撞击力时一样横梁配筋注( 由于横梁轴力比较小可以简化为受弯构件进行计算)最大弯矩M=18.194KNb2=240mmh2=400mmh0=as=0.055=0.057 b=0.544As=201.339mm2查水工钢筋混凝土结构选用412(As=414+113.1=527.1mm2)6排架纵向内力计算(13.1米)a正常运行时、因左右跨槽身传来的垂直力相等，按轴心受压构件计算属于持久状况 =选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310 立柱的计算长度L0=0.7H=9.17m

43、b=L0/h=22.925 8应小于等于30P=需要考虑纵向弯曲的影响查水工钢筋混凝土结构教材 =0.9As=-3937.27 0b施工时，当一跨槽身吊装完毕，而临跨尚未吊装的情况下，钢架顶作用一偏心荷载，故按偏心受压计算属于短暂状况考虑P=52.889KNN=45.22KNe0=333.333=333.33 mm h/30=13.333e0已大于h/30，故偏心距为实际值， e0=333.33L0/h=22.925 8要考虑纵向弯曲的影响1=2.982 1所以取1251.502因为l0/h 15,取2=0.921=1.411判断大小偏心，因为 *e0=470.329 mm 0.3h0=120

44、e=635.329 mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1596.907mm2小于0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=219mm2选310(As=236mm2)as=0.021=0.021 b=0.544x=7.665 2*a=70mme=305.329mmAs=161.959mm2min=219满足最小配筋率的要求根据水工钢筋混凝土结构选用312(As=339mm2)排架吊裂验算钢架一般是在平面预置的，钢架在吊装时，一端刚离地面一端还在地上，此时钢架受力最为不利钢架起吊时钢架贴地为一个支点，吊点为一个支点，所以简化为

45、一单跨单悬臂的简支梁，吊点位置设在距钢架顶部1/4H处取半边钢架进行验算，其中均布荷载q为单根立柱自重，集中荷载P为半跟横梁自重，动力系数为按短暂状况的基本荷载组合考虑 =0.9513.1米排架简化为13米q=4.095KN/m左端支座剪力 19.096 右端支座剪力 45.932P=3.931KN支座截面弯矩 M=29.414KNm跨中截面弯矩 M1=37.838KNm选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310b=300mmh=400mmh0=as=0.091=0.096As=423.871min=219满足最小配筋率的要求根据水工钢筋混凝土结构选用412(As=452m

46、m2)7排架的内力计算(9.2米)a正常运行时、因左右跨槽身传来的垂直力相等，按轴心受压构件计算属于持久状况 =选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310 立柱的计算长度L0=0.7H=6.3mb=L0/h=15.75 8应小于等于30P=需要考虑纵向弯曲的影响查水工钢筋混凝土结构教材 =0.9As=-3682.3 0b施工时，当一跨槽身吊装完毕，而临跨尚未吊装的情况下，钢架顶作用一偏心荷载，故按偏心受压计算属于短暂状况考虑P=52.889KNN=45.22KNe0=33.333=333.33 mm h/30=13.333e0已大于h/30，故偏心距为实际值， e0=333

47、.33L0/h=15.75 8要考虑纵向弯曲的影响1=2.325 1所以取1因为l0/h 15,取2=0.993=1.194判断大小偏心，因为 *e0=397.996 mm 0.3h0=120e=562.996 mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=0.396As=-1635.276mm2小于0按最小配筋率计算As,查水工钢筋混凝土结构学附录四表3，得 min=As=219mm2选310(As=236mm2)as=0.013=0.013 b=0.544x=4.745 2*a=70mme=232.996mmAs=123.59mm2min=219满足最小配筋率的要求根据水工钢筋混凝

48、土结构选用58(As=251mm2)排架吊裂验算吊点距排架顶部1/4H处按短暂状况的基本荷载组合考虑 =q=4.095KN/m左端支座剪力 12.057 右端支座剪力32.66P=3.931KN支座截面弯矩 M=16.425KNm跨中截面弯矩 M1=15.176KNm选取级钢筋，保护层厚a=a=35m，级钢筋 fy=fy=310b=300mmh=400mmh0=as=0.039=0.04As=176.613min=219不满足最小配筋率的要求根据水工钢筋混凝土结构按最小配筋率配筋选用310(As=236mm2)9牛腿截面尺寸的确定及计算牛腿高度取600mm牛腿外援高度h11/3h，切不小于20

49、0mm，取300mm立柱最外边缘至牛腿外缘的距离不应小于100mm，取300a当空槽有侧向风压力，没有人群荷载，按短暂状况考虑注：(四级建筑物重要性为级 0=验算牛腿高度是否符合Fv(1-0.5Fh/Fv)*Ftkbh0/(0.5+a/h0)Fv有荷载标准值按荷载短期组合计算的作用于牛腿顶部的竖向力；Fh由荷载标准值按荷载效应短期组合计算的作用于牛腿顶部的水平拉力；裂缝控制系数，对水电站厂房立柱的牛腿，取=0.7；对承受静荷载作用的牛腿，取=0.8；a竖向力作用点至柱下边缘的水平距离，应考虑安装偏差20mm，竖向力作用点位于下柱以内时，取a=0b牛腿宽度h0牛腿与下柱交界处的垂直截面有效高度h

50、0=565Fv277.875满足要求当a0.3h0时，取a=0.3h0 取As=171.158b当满槽有侧向风压力，有人群荷载，按短暂状况考虑时213.33Fv277.875满足要求As=187.02选用38(As=148mm2)124.68钢钢筋筋混混凝凝土土条条形形基基础础1尺寸的选择C20基础受冲切承载力采用GB500072002建筑地基基础设计规范的推荐公式计算 参见附图Fl0.7hpftamh0选取整体板式条形基础其中am=(at+ab)/2Fl=pjAlFl相应于荷载效应基本组合时，扣除基础自重及其上土重，作用在Al上的地基土净反力设计值hp受切承载力截面高度影响系数，当h800m

51、m时，hp取1.0,；当h2000mm时，hp取0.9，其间按线性内插法取用ft混凝土轴心抗拉强度设计值1.1h0基础冲切破坏椎体的有效高度at冲切破坏椎体最不利一侧斜截面的上边长（当计算住与基础交界处的受冲切承载力时，at取柱宽；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，at取上阶宽）；ab冲切破坏椎体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长；am冲切破坏椎体最不利一侧计算长度；pj扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础，可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；Aj冲切计算时取用的部分基地面积立柱插入深度h1ah1在h之间，h为0.4bh1应满足钢筋

52、锚固长度要求20d，d为钢筋直径ch10.05倍柱长取h1=800mm取H=1.2mH基础总高取a1、a2=250mmt取350mmt杯壁厚取底板混凝土保护层厚度为35mm取砂卵石的容重=15KN/m3am=0.685Fl=pjAl=19.397KN0.7hpftamh0=192.519KN所以满足要求2地基反力计算满槽水加横向风、水压力作用，按持久状况考虑作用于地基上的压力，级钢筋 fy=fy=310N1=233.987KN选取c=N2=226.843KNa=M=35.557KN/m3V=14.81KNq=93.069KN/mamax=157.34当x=0.8c=0.8amin=144.00

53、6当x=3.2c=0.8xc;M1x=33.169KN/m3cxL-cM2x=74.65KN/m3xL-cM3x=584.105KN/m3当x=2.085c=0.8基础最大弯矩 M=55.063KN/m3取宽度为1米为研究对象b=1000mmh=400mmas=0.05=0.051 b=0.544As=600.484mm2查水工钢筋混凝土结构选用414(As=616mm2)总共选用814(As=1232mm2)渡渡槽槽及及地地基基的的稳稳定定性性验验算算当槽中无水时，槽身荷载有竖向自重，水平风压力自重N1=211.557KN风压力T0=11.067KN1槽身抗滑稳定安全系数K，需满足下式要求K

54、1=fbN1/T0K1fb支座的摩擦系数K1=5.735K1=1.052槽身抗倾覆稳定安全系数K2，满足下式要求K2=Mn/MPK2MP绕风背面支点转动的倾覆力矩Mn抗倾覆力矩Mn=253.868 KNmMp=11.51 KNmK1=22.056满足要求3槽架的抗滑稳定性验算抗滑稳定性安全系数按下式计算空槽Kc=fcN/PKcfc摩擦系数取0.35N=347.9428 KN407.943P=46.575Kc=3.066Kc=1.34渡槽的抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定安全系数按下式计算K0=laN/MyK0lo=1.2My=350.942 KNm310.942K0=1.574355浅基础的基地压应

55、力验算检验渡槽作用于地基表面单位面积的压力是否超过地基土的容许承载力假定地基压应力呈直线变化，当不考虑地基的嵌固作用时，由偏心受压公式可得基地边缘应力为amax=N/bl+6My/bl2横槽向amin=N/bl-6My/bl2amax=N/bl+6Mx/bl2顺槽向amin=N/bl-6Mx/bl2Mx=264.446KNmamax=109.295横槽向amin=-22.309amax=43.991顺槽向amin=42.995amax=109.295砂卵石为43t/m2为421.4KN/m2amaxa=421.4KN/m2满足要求6渡槽基础的沉降计算对于跨径不大的中小型渡槽，且地基属于一般地址

56、状况，按地基承载力设计基础通常可满足地基变形要求，可不进行基础沉降计算。槽槽身身的的构构造造细细节节1渡槽支座梁式渡槽槽身通过支座传给钢架，当槽身跨度不大于15m时，支座一般采用平面支座，即此处在槽身两端支承处及钢架顶面各埋设5mm的钢板，为减小钢板接触面上的摩阻力和防止生锈，上、下座板表面须刨光并涂上石墨粉。其中一端为固定，另一端在上、下钢板之间涂以黄油，以便相互滑动形成活动支座，且固定端在渡槽高程较高的一侧尺寸如下2伸缩缝止水为了适应槽身混凝土收缩及温度变化引起的伸缩变形，须设置伸缩缝，此处采用橡皮压板式止水。在两侧预埋螺栓，将止水橡胶带后10mm用扁钢（厚5mm、宽6cm），并通过拧紧螺

57、母紧压在接缝处。螺栓直径8mm，间距15cm，临水面凹槽内环氧砂浆，可对止水起辅助作用并防止橡皮老化与铁件腐蚀。一定要保证施工质量，可以做到不漏水，且适应接缝变形的性能较好。t=0.1渡槽长度=渡槽f=0.6计算长度=加大a=0.2加大B=0.2拉杆高=0.2拉杆间距=拉杆宽=0.15内半径R。=1半径R=1.05c=0.153.14人群荷载取2KN/钢筋混凝土重度：h=水重度：=9.81伸缩缝:0.05m1.1人群荷载：1.2）h=0.5mh1=0.26mh=0.5mh1=0.46m622.2036208.24180=0.9该情况属于持久状况设计状况系数：=1）KNKN渡渡槽槽内内力力计计算

58、算=00=150.262=300.523=450.785=601.047=751.308=901.57选用C20混凝土强度等级13.72=90人行道板配筋板的厚度h=200mm-0.136板自重g=26.139KN/m-5.672车重qk=9KN/m-4.543跨中弯矩M=23.385KNm-9.016取a=35mm17.699h0=h-a=165mm0.914b=1000mm-0.754as=0.103=0.1090.0051919.3221As=856.429mm2min=330=90选6250(As=113mm2)横向配筋0.0040设计槽身选取混凝土强度等级为C20 结构系数d=0.0

59、04级钢筋 fy=fy=210N/mm2， 混凝土强度等级C20，-8.557h=100mm取单位长度 b=1-10.413e0=2.728=2728 mma=0.59属于大偏心受拉构件 大于(h/2-a)=15-18.372e=2708mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=As=-2277.97 mm2选6200(As=141mm2)as=-0.018小于零AS上的应力不会达到屈服强度按x2a计算e=2748As=32.505mm2min=105mm2当加大流量时设设计计水水深深作作用用下下横横向向弯弯矩矩成成果果表表设设计计水水深深作作用用下下轴轴向向力力成成果果表表（校核

60、水深时内力计算步骤与设计水深时相同，且计算参数大部分不变，只需计算T、1W、1)e0=0.695=695mme=675mm对于级钢筋，查水工钢筋混凝土结构学表3-1得sb=As=-2243.35 mm2选6200(As=141mm2)as=-0.011=90e=715As=49.09mm2-0.136min=105mm2选6250(As=113mm2)-5.67290设计槽身选取混凝土强度等级为C20 结构系数d=-4.543级钢筋 fy=fy=210N/mm2， 混凝土强度等级C20，-12.24h=100mm取单位长度 b=119.39e0=0.041=41mma=2.201属于大偏心受拉