工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計--興化水閘工程-資料下載頁

【導(dǎo)讀】閘室穩(wěn)定計算水位組合---------------------------------------------------------------------2. 消能防沖設(shè)計水位組合---------------------------------------------------------------------2. 閘基土工試驗資料----------------------------------------------------------------------------3. 上游連接段布置-------------------------------------------------------------------------------5. 下游連接段布置-------------------------------------------------------------------------------6. 堰型選擇及堰頂高程的確定---------------------------------------------------------------6. 孔口尺寸的確定-------------------------------------------------------------------------------6

　　

【正文】 ? mH lj ??? ???? πππ 可見，上游平均水深大于 Ll/2,且大于 Hlj，故為深水波。因此： P1= 4 (4++) + 6 (4+10) =+= KN（→） P2= (+) = KN（→） P3= = KN（←） P4= (+) = KN（←） 浮托力： F= 16 +2 (+) = KN(↑ ) 滲透壓力 :U= 16 + 16 =+ = KN(↑ ) 設(shè)計洪水情況下的荷載圖見（圖 622） , 設(shè)計洪水情況下的荷載計算表見 (表622，設(shè)計洪水情況下荷載和力矩計算對 B點(diǎn)取矩 ) 25 圖 622 設(shè)計洪水位時荷載圖 表 622 設(shè)計洪水情況下荷載和力矩計算對 B 點(diǎn)取矩 荷載名稱 豎向力（ KN） 水平力（ KN） 力臂 （ m） 力矩（ KN m） 備注 ↓ ↑ → ← ↘ ↙ 閘室結(jié)構(gòu)重力 15971 124113.6 表621 上游水壓力 11085.8 20437.5 下游水壓力 11049.3 浮托力 滲透壓力 水重力 5 10585.1 69755.3 合計 240185.6 140959.5 （ ↓ ） （ → ） （ ↘ ） 3）校核洪水位情況的荷載。校核洪水位情況時的荷載與設(shè)計洪水位情況的荷載計算方法相似。所不同的是水壓力、揚(yáng)壓力是相應(yīng)校核水位以下的水壓力、揚(yáng)壓力。 閘室內(nèi)水重 : Pv= 10 + 10 + 10 =++= KN 水平水壓力 : 首先計算波浪要素。在校核水位下： ht=， Ll=， h0=,Hlj= 上游 H =，故為深水波。因此： P1= (++) + (+) =+= KN 26 P2= (+) = KN（→） P3= = KN（←） P4= (+) = KN（←） 浮托力： F= 16 + (+) = KN(↑ ) 滲透壓力 :U= 16 + 16 =+= KN(↑ ) 校核洪水情況下的 荷載圖見（圖 623） , 設(shè)計洪水情況下的荷載計算見 (表623，設(shè)計洪水情況下荷載和力矩計算對 B點(diǎn)取矩 ) 圖 623 校核洪水位時荷載圖 27 表 623 校核洪水情況下荷載和力矩計算對 B 點(diǎn)取矩 荷載名稱 豎向力（ KN） 水平力（ KN） 力臂 （ m） 力矩（ KN m） 備注 ↓ ↑ → ← ↘ ↙ 閘室結(jié)構(gòu)重力 15971 12411 表621 上游水壓力 472.3 6092.2 1046.9 5 28267.8 下游水壓力 3452.9 590.4 11049.3 浮托力 滲透壓力 1320.5 水重力 4688.1 6312.7 5 11017.0 69755.3 合計 27567.6 16830.2 8211.4 4043.3 242324 14236 （ ↓） （ →） （ ↘） 穩(wěn)定計算 1）完建期 閘室基底壓力計算 )61(m a xm in BeAGP ???? GMBe ???? 2 由表 621 可知，∑ G=15971 KN，∑ M= ，另外， B=16m， A=16= ,則 е =216 =（偏上游） 28 Pmaxmin = (1? 6)=)( )(下游端上游端 地基承載力驗算。由上可知 P?? =21 （ Pmax+Pmin） =21（ +） = kPa 持力層為堅硬粉質(zhì)粘土， =15～ 21 擊，查表得地基允許承載力 ???R =350kPa。因為基礎(chǔ)的寬度遠(yuǎn)大于 3m，故地基允許承載力應(yīng)修正。 ??R =? ? )()3( ????? DmBmR PDSB ?? 其中： B=8m。D=。 為安全起見，取 mB=,mD=。 31 /)(1 )1( mkNeGP ?? ??????? ??? (浮容重 ) ??R =350+ （ 83） + （ ） = ??R P?? , 地基承載力滿足要求。 不均勻系數(shù)計算。由上可知 ? ? 2 .5η 1 .1 8 7ηm i nm a xPP ???? 基地壓力不均勻系數(shù)滿足要求。 2)設(shè)計洪水情況，閘室 地基壓力計算。由表 622可知：∑ G= KN， ∑ M= ，則 е =216 =（偏上游） Pmaxmin = (1? 6 )=)( )(下游端上游端 地基承載力驗算。由上可知 P =21 （ Pmax+Pmin） = kPa??R 地基承載力滿足要求。 不均勻系數(shù)計算。由上可知 ][2 .6 6ηm i nm a xPP ???? ? 29 但根據(jù) SD13384 附錄五的規(guī)定，對于地基良好，結(jié)構(gòu)簡單的中型水閘， ??η 的采 用直可以適當(dāng)?shù)脑龃蟆１鹃l閘基土質(zhì)良好；在校核洪水位情況下， ??η 可以采用。 閘室抗滑穩(wěn)定分析：臨界壓應(yīng)力 )1(2 ??? tgcB tgAP kp ??? 其中 A=； ? =。B=16m,? =19o 。c=60kPa。 ,8 1 . 2 0 k P aP2 5 8 .5 k P aP m a xkp ??? 故閘室不會發(fā)生深層滑動，僅需作表層抗滑穩(wěn)定分析。 H AcGtgK c ? ??? 00? 其中： 0? 取 ? =? ； c0 取 31 c=。由于本閘齒墻較淺，可取 A=，則 ? ? 20 .1 19 .010 76 g 17 .1 ??????? cc KK ? 閘室抗滑穩(wěn)定性滿足要求。 3)校核洪水情況 閘室 基底壓力計算。由表 623可知，∑ G= KN，∑ M= ，則 е =216 =(偏下游） Pmaxmin = (1? 6 )=)( )(下游端上游端 地基承載力 驗算。由上可知 P?? =21 （ Pmax +Pmin） =??R 地基承載力滿足要求。 不均勻系數(shù)計算。由上可知 ? ? 3 .5η 2 .9 3ηm i nm a xPP ???? 基地壓力不均勻系數(shù)不滿。但根據(jù) SD13384附錄 5 的規(guī)定，對于地基良好，結(jié)構(gòu)簡單的中型水閘， ??η 可以采用 ，在校核洪水位情況下， ??η 可以采用 .故基地壓力不均勻系數(shù)滿要求。 30 閘室抗滑穩(wěn)定分析： 臨界壓應(yīng)力 ? ? 68. 1 .295120 . g 17 .1H AcGtgK c00c ???????? ??? ?? 閘室抗滑穩(wěn)定性滿足要求。 閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計 閘墩設(shè)計 閘墩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，中墩厚 米，閘墩長與底板順?biāo)鞣较蛳嗤瑸?16 米，邊墩與暗墻合而為一，采用重力式。閘墩上設(shè)置兩道閘門工作閘和檢修閘。工作閘門槽距閘墩上游端 米，工作閘門槽深 米，槽寬 米。閘墩上下游兩端是 米的半圓形狀。在閘墩的上游端設(shè)置檢修閘門。檢修閘門距離上游端 米處。槽寬 米，槽深 米。下有不設(shè)置檢修門。閘門設(shè)置在底板上，其底部高程是 米，上游閘墩底部高程為 米，下游閘墩頂部高程是為 米，由上一節(jié)在計算知道在校核洪水位情況下水平方向上的水壓力最大，這時門槽頸部應(yīng)力計算不利情況，故門槽應(yīng)力計算選校核洪水情況為計算情況。閘墩底部截面上的縱向正應(yīng)力要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力，而最大拉應(yīng)力也要小于混凝土的容許抗壓強(qiáng)度。我們計算中發(fā)現(xiàn)情況符合。故閘墩不必配置縱向受力鋼筋，但要配置構(gòu)造鋼筋。加強(qiáng)閘墩 與底板的連接，防止溫度變化對閘墩不利影響。豎向配置情況是，配置Ф 12的鋼筋，每米 3 根。其下插入底板 50cm，水平方向采用Ф 8的分布鋼筋。在門槽出的配筋也是配置構(gòu)造鋼筋，配置Ф 12 的鋼筋間距與閘墩的一致。澆注 100 標(biāo)號的混凝土作筑壩材料。 底板結(jié)構(gòu)計算 采用彈性地基梁法對底板進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。 閘基的地基反力計算 Pmaxmin = (1? 6 )=)( )(下游端上游端 在上一節(jié)中計算地基應(yīng)力 Pmax 、 Pmin 時，求的是齒墻底部基底的應(yīng)力，而不是底板底部基底應(yīng)力，故尚應(yīng)重新計算地基反力。 31 1）完建期。完建期內(nèi)無水平荷載，故在上一節(jié)中相應(yīng)的地基應(yīng)力就等于地基反力，可以直接運(yùn)用，即 ?man? （上游端） in ?? （下游端） 2） 校核洪水情況。此時有水平力作用，需要重新計算地基反力，見表 731. e= ?= m( 偏下游 ) ?????? ???? 16 a xm in? = ))(（上游端 下游端 32 表 731 校核洪水時荷載、力矩計算表 （對底板底面上游 A 點(diǎn)求矩） 荷載名稱 計算式 豎向力 水平力 力臂 力矩 備注 ↓ ↑ → ← ↘ ↙ 閘室結(jié)構(gòu) 15971 表 621 上游水壓力 (++) (+) (+) 1097 下游水壓力 （ +） 浮托力 表 623 滲透壓力 表 623 閘室內(nèi)水重力 合計 （↓） （→） （ ↘ ） 33 不平衡剪力及剪力分配 以胸墻與閘門之間的連線為界，將閘室分為上、下游段，各自承受其分段內(nèi)的上部結(jié)構(gòu)重力和其他荷載。 1）不平衡剪力。對完建期、校核洪進(jìn)行計算。不平衡剪力值見表 732 2）不平衡剪力的分配，截面的形心軸至底板底面的距離如圖 731所示，即 ) (????????????f = )3132( 323 nnffLJ ????? 底 mdfn ????? mL ?? 2) ()(2323????????????????J =606 4m )3132( 323 nnffLJ ????? 底 = Q? 則 墩Q? =（ Q? ） = Q? 每個閘墩分配不平衡剪力為 21 墩Q? = Q? 34 表 732 不平衡剪力計算表 單位： KN 荷載名稱 完建情況下 校核洪水情況下 上游段 下游段 小計 上游段 下游段 小計 結(jié)構(gòu)重力 閘墩 底板 胸墻 公路橋 工作橋 檢修便橋 閘門 啟閉機(jī) 175 135 1026 175 400 1026 350 135 400 175 135 1026 175