畢業(yè)設(shè)計(jì)焦土港閘工程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　編號(hào)：</b></p><p>　　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育</p><p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　論文題目: 焦土港閘工程設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 生 </p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　專 業(yè) 水利水電工程 </p><p>　　層 次 專升本 </p><p>　　批 次 </p><p>

3、　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　學(xué)習(xí)中心 </p><p>　　工作單位 </p><p><b>　　年 月 </b></p><p>　　中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)

4、教育學(xué)院制</p><p><b>　　獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明</b></p><p>　　本人聲明所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我個(gè)人進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均

5、已在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。</p><p>　　學(xué)生簽名： 時(shí)間： 年 月 日</p><p>　　關(guān)于論文（設(shè)計(jì)）使用授權(quán)的說(shuō)明</p><p>　　本人完全了解《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本、?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作條例（暫行規(guī)定）》對(duì)：“成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），網(wǎng)絡(luò)教育

6、學(xué)院將有權(quán)選取部分論文（設(shè)計(jì)）全文匯編成集或者在網(wǎng)上公開發(fā)布。如因著作權(quán)發(fā)生糾紛，由學(xué)生本人負(fù)責(zé)”完全認(rèn)可，并同意中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院可以以不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院有權(quán)保留送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和磁盤，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。</p><p>　　[保密的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）在解密后應(yīng)

7、遵守此協(xié)議]</p><p>　　學(xué)生簽名： 時(shí)間： 年 月 日</p><p><b>　　密級(jí)：</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1工程布置與工程設(shè)計(jì)1</p><p

8、>　　1.1工程總體布置1</p><p><b>　　1.2工程設(shè)計(jì)1</b></p><p>　　1.2.1閘孔設(shè)計(jì)1</p><p>　　1.2.2消能設(shè)計(jì)2</p><p>　　1.2.3 防滲設(shè)計(jì)4</p><p>　　1.2.4 閘室布置9</p>&l

9、t;p>　　1.2.5 穩(wěn)定分析12</p><p>　　1.2.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23</p><p>　　1工程布置與工程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1工程總體布置</b></p><p>　　焦土港閘位于江蘇省泰興市蔣華鎮(zhèn)焦土港西口，距離江邊1公里，為泰興第一座港口控制建筑物。是蔣華鎮(zhèn)、張橋、焦蕩、常

10、周、寧界、珊瑚等鄉(xiāng)的主要引、排河道，灌溉面積20與萬(wàn)畝，同時(shí)滿足該地區(qū)的澇水自排。</p><p>　　焦土港閘共分三段，上下游段和閘室段。上下游段都設(shè)置扶壁式翼墻，閘室和上下游河道的連接都采用圓弧形翼墻。本水閘總寬為24.4m，共設(shè)3孔，每孔凈寬7m。閘室段設(shè)計(jì)有交通橋、工作橋、檢修橋、閘門、閘墩。工作橋上設(shè)置卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，閘門采用露頂式平面鋼閘門。閘室段設(shè)有一個(gè)縫墩，把閘室分成輛個(gè)部分，縫墩的縫里設(shè)有紫銅片止

11、水。上游段設(shè)置10m長(zhǎng)的混凝土鋪蓋，20m漿砌石護(hù)坡、護(hù)底。下游設(shè)置20m長(zhǎng)的消力池和30m長(zhǎng)的海漫，在海漫末端還設(shè)置了一個(gè)防沖槽。</p><p><b>　　1.2工程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.2.1閘孔設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、閘孔型式的確定</b><

12、;/p><p>　　本工程的主要作用有擋洪、蓄水、排澇、通航等，在洪水時(shí)期擔(dān)負(fù)著泄洪的任務(wù)，應(yīng)具有較大的泄水能力，所以采用無(wú)底坎寬頂堰孔口。</p><p>　　2、閘底板高程的確定</p><p>　　本水閘單寬流量較大，可以降低堰頂?shù)母叱?，使堰頂高程與河床同高，即閘底板高程為0.0m。</p><p>　　3、閘孔尺寸及前沿寬度的確定<

13、/p><p>　　已知上下游水位，可推算內(nèi)河側(cè)水頭及長(zhǎng)江側(cè)水深。計(jì)算見下表1.2.1-1</p><p>　　表1.2.1-1 H0計(jì)算表</p><p>　　閘門全開時(shí)，為平底板寬頂堰堰流，判別是否為淹沒(méi)出流，其判別計(jì)算見下表1.2.1-2：</p><p>　　表1.2.1-2 淹沒(méi)出流判別計(jì)算表</p><p>

14、;　　閘孔總凈寬用《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL265-2001）公式，計(jì)算公式如下，其中孔口高度取2.0m，計(jì)算結(jié)果見表1.2.1-3：</p><p>　　表1.2.1-3 閘孔總凈寬計(jì)算表</p><p>　　根據(jù)《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》中閘孔尺寸和水頭系列標(biāo)準(zhǔn)，選定單孔凈寬b0=7.0m，同時(shí)為了保證閘門對(duì)稱開啟，防止不良水流形態(tài)，選用3孔閘，中墩厚為1.0m，邊墩厚均為0.7m

15、。見圖1.2.1-1所示。閘孔總寬為：</p><p><b>　　m</b></p><p>　　圖1.2.1-1 閘孔尺寸布置圖 （單位：m m）</p><p><b>　　1.2.2消能設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了保證水閘的正常運(yùn)用，防止河床沖刷，一方面盡可能消除水流的動(dòng)能，

16、消除波狀水躍，并促使水流橫向擴(kuò)散，防止折沖水流出現(xiàn)；另一方面要保護(hù)河床及河岸，防止剩余動(dòng)能引起的沖刷。要解決以上問(wèn)題，就是要有一個(gè)好的消能設(shè)施。工程實(shí)際中經(jīng)常采用底流消能方式。底流消能由消力池、海漫、和防沖槽三部分組成。消力池緊接閘室，在池中利用水躍進(jìn)行消能。海漫緊接消力池，其作用是繼續(xù)消除水流的剩余動(dòng)能，使水流擴(kuò)散并調(diào)整流速分布，以減小底部流速。海漫末端設(shè)置防沖槽。</p><p>　　消力池常用的有三種：①下

17、挖式消力池。即降低護(hù)坦高程而形成的消力池，適用于閘下尾水深度小于躍后水深的情況。②突檻式消力池（即消力墻式消力池）。適用于閘下尾水深度略小于躍后水深的情況。如果地基開挖困難，或因冬季要求放空池中積水以防止冰凍時(shí)，則可不開挖而直接在護(hù)坦末端修建低堰，抬高池內(nèi)水位，從而形成突檻式消力池。③綜合式消力池。當(dāng)閘下尾水深度遠(yuǎn)小于躍后水深，且計(jì)算出的消力池深度又較深時(shí)，可采用下挖式消力池與突檻式消力池相結(jié)合的綜合式。工程中經(jīng)常采用的是下挖式消力池，

18、本次設(shè)計(jì)也采用下挖式消力池設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2.2.1 消力池的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、消力池深度計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中公式，，，，進(jìn)行試算。式中：d：消力池深度，：水躍淹沒(méi)深度系數(shù)，取，：躍后水深，：收縮水深，：水流動(dòng)能校正系數(shù)，取1.0，q：過(guò)閘單寬流量，：消力池首端寬度：消力池

19、末端寬度， ：由消力池底板頂面算起的總勢(shì)能，，：出水池落差，：出水池河床水深，：流數(shù)系數(shù)，取0.95。</p><p>　　表1.2.2.1-1 上游水深計(jì)算表</p><p>　　現(xiàn)知上述條件，假定d=0.5m， 然后依次求，進(jìn)行計(jì)算，若，取，當(dāng)時(shí)重新試算，其中d值可以通過(guò)試算求得，經(jīng)計(jì)算兩種工況下消力池深度分別為0.9m、1.0m。所以排澇期為消

20、能最不利工況。消力池長(zhǎng)度及底板厚度按照此工況進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　2、消力池長(zhǎng)度確定</b></p><p>　　1）水躍長(zhǎng)度Lj計(jì)算</p><p><b>　　根據(jù)規(guī)范 </b></p><p><b>　　2）消力池長(zhǎng)度計(jì)算</b></p>

21、<p>　　根據(jù)規(guī)范，消力池長(zhǎng)度，其中為消力池斜坡段水平投影長(zhǎng)度，，取4，為水躍長(zhǎng)度校正系數(shù)，取0.8。</p><p>　　3、消力池底板厚度計(jì)算</p><p>　　根據(jù)抗沖要求，消力池底板始端厚度按公式計(jì)算，其中為消力池底板計(jì)算系數(shù)，可采用0.15—0.20，取=0.18，為確定池深時(shí)的過(guò)閘單寬流量，為閘孔泄水時(shí)的上下游水位差。由于本次工程設(shè)計(jì)消力池底板下無(wú)揚(yáng)壓力作用，不

22、考慮抗浮要求時(shí)的消力池底板厚度。經(jīng)計(jì)算消力池下挖深度，消力池總長(zhǎng)為20m，消力池采用鋼筋混凝土制造，厚度為0.5m。</p><p><b>　　4、消力池構(gòu)造</b></p><p>　　本次工程采用下挖式消力池，為了便于施工，消力池底板做成等厚，為了降低護(hù)坦底部的滲透壓力，可在護(hù)坦下設(shè)鉛直排水孔，并在護(hù)坦底部鋪設(shè)反濾層，排水孔設(shè)在水平底板的后半部，排水孔直徑為10

23、cm，間距為2.0m，反濾層厚為30cm，分三層，從上到下依次為10cm厚中石子，10cm厚小石子，10cm厚砂。</p><p>　　1.2.2.2 海漫與防沖槽計(jì)算</p><p><b>　　1、海漫計(jì)算</b></p><p><b>　　1）海漫長(zhǎng)度</b></p><p>　　根據(jù)規(guī)范，

24、海漫的長(zhǎng)度，其中為海漫長(zhǎng)度計(jì)算系數(shù)，由于河床土質(zhì)為粉質(zhì)粘土，所以取為8；為消力池末端單寬流量；為閘孔泄水時(shí)上下游水位差。上述公式僅適用于=1—9的范圍內(nèi)。</p><p>　　消能工況 2.53m，8×2.53=20m。</p><p><b>　　最后取L=20m。</b></p><p><b>　　2）海漫構(gòu)造<

25、/b></p><p>　　對(duì)于海漫要求表面有一定的粗糙度，以利于進(jìn)一步消能，具有一定的透水性，以便使?jié)B透水自由排出，降低揚(yáng)壓力，具有一定的柔性，以適應(yīng)下游河床可能的沖刷變形，所以在海漫的起始段為7m長(zhǎng)的漿砌石水平段，因?yàn)闈{砌石的抗沖性能較好，其頂面高程與護(hù)坦齊平，后13m為干砌石段，保護(hù)河床不受沖刷，海漫厚度取為0.4m，下鋪設(shè)20cm的墊層，10cm的小石子，10cm厚的砂。</p>&l

26、t;p><b>　　2、防沖槽計(jì)算</b></p><p>　　海漫末端的河床沖刷深度可用公式計(jì)算，其中為海漫末端單寬流量；為河床土質(zhì)允許的不沖流速，可按公式計(jì)算，由土質(zhì)決定，R為水力半徑；為海漫末端的河床水深。海漫沖刷深度見表1.2.2.2-1：</p><p>　　表1.2.2.2-1 海漫沖刷坑深度計(jì)算</p><p>　　防沖

27、槽深度一般取1.5—2.0m，當(dāng)時(shí)，亦可擴(kuò)大=2.5—3.0m，若太大，開挖困難，當(dāng)所取深度比理論深度小時(shí)，可以放緩防沖槽邊坡，保證其面積相等，所以取=2.0m，底寬，取L==2.0m，上游邊坡取為1：2，下游邊坡取為1：3。</p><p>　　1.2.3 防滲設(shè)計(jì)</p><p>　　1.2.3.1 地下輪廓線布置及防滲長(zhǎng)度確定</p><p>　　1、防滲設(shè)計(jì)

28、的目的和原則</p><p>　　防滲設(shè)計(jì)的目的是防止閘基滲透變形，減小閘基滲透變形，減小閘基滲透壓力，減少水量損失，合理選用地下輪廓尺寸。</p><p>　　防滲設(shè)計(jì)一般采用防滲和排水相結(jié)合的原則，即在高水位側(cè)采用鋪蓋、板樁、齒墻等防滲設(shè)施，用以延長(zhǎng)滲徑，減小滲透坡降和閘底板下的滲透壓力，在低水位側(cè)設(shè)置排水設(shè)施，如面層排水孔或減壓井與下游連通，使地下滲水盡快排出，以減小滲透壓力，并防止

29、在滲流出口附近發(fā)生滲透變形。</p><p><b>　　2、地下輪廓線布置</b></p><p>　　（1）閘基防滲長(zhǎng)度的確定</p><p>　　根據(jù)規(guī)范，閘基防滲長(zhǎng)度應(yīng)滿足公式，其中為上下游最大水位差；為允許滲徑系數(shù)，與河床土質(zhì)有關(guān)，因?yàn)榈鼗脸至訛榉圪|(zhì)粘土，取為8，則</p><p><b>　　（

30、2）防滲設(shè)備</b></p><p>　　由于閘基土為粉質(zhì)粘土，防滲設(shè)備采用混凝土鋪蓋，閘底板上下游側(cè)設(shè)置齒墻。</p><p>　?。?）防滲設(shè)備的尺寸和構(gòu)造</p><p>　　① 閘底板順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度應(yīng)滿足閘室整體穩(wěn)定性和地基允許承載力的要求，，其中為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與地基土質(zhì)有關(guān)，粉質(zhì)粘土地基取8—10，取8；為上下游水位差，所以</p>

31、<p><b>　　，取20m。</b></p><p>　?、?閘底板厚度，為閘孔凈寬，所以</p><p>　?、?齒墻取為深0.5m，寬0.5m，見圖1.2.3.1-1所示</p><p>　　圖1.2.3.1-1 閘底板尺寸構(gòu)造圖 （單位：高程m，尺寸mm）</p><p>　?、?鋪蓋長(zhǎng)度一般采

32、用上下游最大水位差的3—5倍，取15m長(zhǎng)，；鋪蓋合度確定：為了便于施工，鋪蓋厚度取為0.5m，在順?biāo)鞣较蛟O(shè)置永久縫，鋪蓋前端設(shè)置齒墻，深0.5m，寬0.5m。</p><p>　　3、校核地下輪廓線長(zhǎng)度</p><p>　　地下輪廓線布置如下圖1.2.3.1-2所示：</p><p>　　圖1.2.3.1-2 地下輪廓線布置圖 （單位：高程m，尺寸mm）<

33、/p><p>　　根據(jù)以上的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)際的地下輪廓線布置長(zhǎng)度應(yīng)大于理論的地下輪廓</p><p>　　通過(guò)校核，滿足要求。</p><p>　　4、排水設(shè)備的細(xì)部構(gòu)造</p><p>　?。?）排水設(shè)備的作用</p><p>　　采用排水設(shè)備，可降低滲透壓力，排除滲水，避免滲透變形，增加下游的穩(wěn)定性，排水的位置直接影響滲

34、透壓力的大小和分布，應(yīng)根據(jù)閘基土質(zhì)情況和水閘工作條件，做到既減小滲壓又避免滲透變形。</p><p>　　（2）排水設(shè)備的設(shè)計(jì)</p><p>　?、?水平排水：水平排水為加厚反慮層中的大顆粒層，形成平鋪式。排水反慮層一般是由2—3層不同粒徑的砂和砂礫石組成的，層次排列應(yīng)盡量與滲流的方向垂直，各層次的粒徑則按滲流方向逐層增大。消力池下面的反濾層為10cm中石子，10cm小石子，10cm砂

35、；海漫下面設(shè)置2層，10cm石子，10cm砂。</p><p>　　②鉛直排水設(shè)計(jì)：本工程在消力池后部設(shè)排水孔，孔距為2m，孔徑為10cm，呈梅花形布置，孔下設(shè)置反濾層。</p><p>　　1.2.3.2 閘基滲流計(jì)算</p><p>　　1、滲流計(jì)算的目的和計(jì)算方法</p><p>　　計(jì)算閘底板各點(diǎn)滲透壓力，驗(yàn)算地基土在初步擬定的底下輪

36、廓線下的滲透穩(wěn)定性。計(jì)算方法有直線的比例法、流網(wǎng)法和改進(jìn)阻力系數(shù)法，由于改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算結(jié)果精確，因此采用此法進(jìn)行滲流計(jì)算。</p><p>　　1）用改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算閘基滲流</p><p>　?。?）地基有效深度的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)與5比較得出，為地下輪廓線水平投影的長(zhǎng)度，為33m；為地下輪廓線垂直投影的長(zhǎng)度，為7m。則，，所以地基有效深度。&l

37、t;/p><p>　?。?）分段阻力系數(shù)的計(jì)算</p><p>　　為了計(jì)算的簡(jiǎn)便，特將地下輪廓線進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，通過(guò)底下輪廓線的各角點(diǎn)和尖端將滲流區(qū)域分成8個(gè)典型段，如圖1.2.3.2-1所示。其中Ⅰ、Ⅷ段為進(jìn)口段和出口段，用公式計(jì)算阻力系數(shù)，Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ段為內(nèi)部垂直段，用公式計(jì)算阻力系數(shù)，Ⅲ、Ⅵ段為水平段，用公式計(jì)算阻力系數(shù)。其中為板樁的入土深度，各典型段的水頭損失按公式計(jì)算，對(duì)于進(jìn)出口段

38、的阻力系數(shù)修正，按公式，式中，計(jì)算，其中為進(jìn)出口段修正后的水頭損失值，為進(jìn)出口段損失值，為阻力修正系數(shù)，當(dāng)時(shí)，取，為底板埋深與板樁入圖深度之和，為板樁另一側(cè)地基透水層深度。其計(jì)算見表1.2.3.2-1：</p><p>　　圖1.2.3.2-1 滲流區(qū)域分段圖 （單位：m）</p><p>　　表1.3.2.2-1 各段滲透壓力水頭損失 單位：（m）</p>&l

39、t;p>　　表1.3.2.2-2 進(jìn)出口段的阻力系數(shù)修正表 單位：（m）</p><p>　?。?）計(jì)算各角點(diǎn)的滲透壓力值</p><p>　　用上表所計(jì)算的水頭損失進(jìn)行計(jì)算，總的水頭差分別為4.0m和4.5m，各段后角點(diǎn)滲壓水頭=該段前點(diǎn)滲壓水頭—此段的水頭損失，結(jié)果列入表1.3.2.2-3：</p><p>　　表1.3.2.2-3 閘基各角點(diǎn)

40、滲透壓力值 單位：（m）</p><p>　?。?）算滲流逸出坡降</p><p>　　①出口段的逸出坡降分別為和，由《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》可查得，則都小于地基土出口段允許滲流坡降值，滿足要求，不會(huì)發(fā)生滲透變形。</p><p><b>　?、谒蕉螡B透坡降</b></p><p>　　由于地基土為粉砂，由《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范

41、》可查得，水平段允許坡降取為0.1。</p><p>　　設(shè)計(jì)水位組合的情況下：</p><p><b>　　第Ⅲ段 </b></p><p><b>　　第Ⅵ段 </b></p><p>　　校核水位組合的情況下：</p><p><b>　　第Ⅲ段

42、 </b></p><p><b>　　第Ⅵ段 </b></p><p>　　1.2.4 閘室布置</p><p>　　1.2.4.1底板布置</p><p>　　1、作用：閘底板是閘室的基礎(chǔ)，承受閘室及上部結(jié)構(gòu)的全部荷載，并較均勻地傳給地基，還有防沖，防滲等作用。</p><p

43、>　　2、形式：本次設(shè)計(jì)閘室底板 采用水平底板，由于在準(zhǔn)平原地形河道上建閘，采用整體式平底板，沉陷縫設(shè)在閘墩中間，本次設(shè)計(jì)共設(shè)立了兩個(gè)分縫閘墩。</p><p>　　3、長(zhǎng)度：根據(jù)前面設(shè)計(jì)，知閘底板長(zhǎng)度為18m。</p><p>　　4、厚度：根據(jù)前面設(shè)計(jì)，知閘底板厚度為1.0m。</p><p>　　5、底板齒墻深為0.5m，可以增加閘室穩(wěn)定性和加長(zhǎng)防滲長(zhǎng)度

44、。</p><p>　　6、在底板齒墻下設(shè)置防滲板樁，板樁底高程為26.0m。</p><p>　　1.2.4.2 閘墩</p><p>　　1、作用：分隔閘孔并支承閘門、工作橋等上部結(jié)構(gòu)，使水流順利通過(guò)閘門。</p><p>　　2、外形輪廓：應(yīng)能滿足過(guò)閘水流平順、側(cè)向收縮小，過(guò)流能力大的要求，上游墩頭采用半圓形，閘墩長(zhǎng)度取決于上部結(jié)構(gòu)布置

45、及閘孔形式，一般與底板同長(zhǎng)或者稍短一些，本次設(shè)計(jì)取與閘底板同長(zhǎng)為18m。</p><p>　　3、厚度：閘墩厚度必須滿足穩(wěn)定要求和強(qiáng)度要求，中墩厚度為1.0m，邊墩厚度為0.7m.另外考慮計(jì)算的簡(jiǎn)便，把分墩尺寸設(shè)置與邊墩相同厚度也為0.7m。平面閘門槽尺寸應(yīng)根據(jù)閘門的尺寸確定，檢修門槽深0.15m，寬0.20m，主門槽深0.30m，寬0.62m。檢修門槽和工作門槽之間留3.0m的凈距，以便工作人員檢修。</

46、p><p>　　4、高度：閘墩高程應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和校核兩種情況決定，</p><p>　　設(shè)計(jì)情況 H墩=設(shè)計(jì)水位+波浪高度+波浪中心線至靜水面距離+安全超高</p><p>　　校核情況 H墩=校核水位+波浪高度+波浪中心線至靜水面距離+安全超高</p><p><b>　　波浪高度計(jì)算：</b></p>

47、;<p><b>　　1）設(shè)計(jì)情況</b></p><p>　　根據(jù)公式計(jì)算波浪高度，其中為平均波高；為計(jì)算風(fēng)速，本次設(shè)計(jì)為18m/s；為吹程，本次設(shè)計(jì)為0.7km；為風(fēng)區(qū)內(nèi)平均水深。，由于本水閘等級(jí)為3級(jí)，所以，則=0.82m，=1.44m，=0.34m，則設(shè)計(jì)情況下閘墩頂部高程為：▽頂=37.7+1.44+0.34+0.7=40.18m</p><p&g

48、t;<b>　　2）校核情況</b></p><p>　　根據(jù)公式計(jì)算波浪高度，其中為平均波高；為計(jì)算風(fēng)速，本次設(shè)計(jì)為18m/s；為吹程，本次設(shè)計(jì)為0.7km；為風(fēng)區(qū)內(nèi)平均水深。</p><p>　　，所以=0.41m，=0.77m，=0.13m，則設(shè)計(jì)情況下閘墩頂部高程為：▽頂=39.24+0.77+0.13+0.5=40.6m</p><p&g

49、t;　　經(jīng)比較，選用閘墩墩頂高程為40.6m，且略低于兩岸堤頂高程。由下面的計(jì)算可知，本次設(shè)計(jì)滾輪采用懸臂式滾輪，則選用荷載重為40t的滾輪，滾輪直徑為60mm，由此可確定閘墩的主門槽尺寸為：620mm×300mm。</p><p>　　閘墩尺寸見圖1.2.4.2-1。</p><p>　　圖1.2.4.2-1 閘墩尺寸詳圖 （單位：mm）</p><p&g

50、t;　　1.2.4.3 工作橋</p><p>　　工作橋是為了安裝啟閉機(jī)和便于工作人員操作而設(shè)置的橋，若工作橋較高可在閘墩上設(shè)置排架支承。工作橋設(shè)置高程與閘門尺寸及形式有關(guān)。由于是平面鋼閘門，采用固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)，閘門提升后不能影響泄放最大流量，并保留一定的富裕度。</p><p>　　工作橋高度視閘門形式，閘孔水面線而定，對(duì)于平面閘門采用固定式啟閉機(jī)時(shí)工作橋縱梁底緣高程=閘墩高程+閘門

51、高+1~1.5m=40.6+6.6+1.4=48.6m。</p><p>　　工作橋的縱梁高取為800mm；工作橋橫梁高為縱梁的2/3—3/4，即533—600mm，取600mm，寬度為高度的1/3—1/2，即183—275mm，取250mm，鋪蓋板厚度為60mm，預(yù)制寬度有兩個(gè)尺寸分別為420mm和360mm，長(zhǎng)1730mm。</p><p>　　工作橋尺寸布置見圖1.2.4.3-1。&

52、lt;/p><p>　　圖1.2.4.3-1 工作橋構(gòu)造圖 （單位：mm）</p><p>　　工作橋排架采用實(shí)心板形式，板厚取為400mm，高為=門高+超高=6.6+1.4=8.0m。</p><p>　　1.2.4.4 交通橋</p><p>　　交通橋的作用是連接兩岸的交通，供車輛和人通行，交通橋的形式可采用板梁式，位置應(yīng)根據(jù)閘室穩(wěn)定及兩

53、岸的連接條件確定，布置在下游。本次設(shè)計(jì)交通橋荷載等級(jí)為公路—Ⅰ級(jí)，橋面凈寬為9.0m，采用鋼筋混凝土鉸接板鉸接而成，加上每邊寬1.0m的人行道，交通橋共寬為11m。</p><p>　　交通橋采用預(yù)制裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋，預(yù)制板材料為混凝土C50，鋪裝層為混凝土C30，填縫采用混凝土C30，主筋采用HR335，其它采用R235鋼筋。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)交通橋由11塊寬1.0m

54、厚30cm的鋼筋混凝土實(shí)心板鉸接而成，上鋪5—8cm厚的瀝青混凝土，人行道比車道高25cm，車道做成一定的坡度。交通橋斷面如下圖1.2.4.4-1所示：</p><p>　　圖1.2.4.4-1 交通橋構(gòu)造圖 （單位：mm）</p><p>　　1.2.4.5 檢修橋</p><p>　　本工程設(shè)置檢修橋，目的是為了在閘門檢修時(shí)期放下檢修門，擋住上游來(lái)水，把閘門吊

55、出閘室進(jìn)行檢修。其構(gòu)造尺寸如下圖1.2.4.5-1所示：</p><p>　　圖1.2.4.5-1 檢修橋構(gòu)造圖 （單位：mm）</p><p>　　1.2.4.6閘室段布置圖</p><p>　　水閘的閘室段布置如下圖1.2.4.6-1所示：</p><p>　　圖1.2.4.6-1 閘室段布置圖 （單位：mm）</p>

56、<p>　　閘室沿軸線每隔一定距離順流向設(shè)縫分開，以免閘室因不均勻沉陷及溫度變化而產(chǎn)生裂縫。縫間距一般15～30m，本閘室段由6孔組成總凈寬48.8m，三孔一聯(lián)，一聯(lián)總寬為24.4m，共兩聯(lián)，共設(shè)置1個(gè)縫墩。</p><p>　　1.2.5 穩(wěn)定分析</p><p>　　水閘在使用過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)各種不利情況，完建無(wú)水期是水閘建好尚未投入使用之前，豎向荷載最大，容易發(fā)生沉陷或不

57、均勻沉陷。本次設(shè)計(jì)穩(wěn)定計(jì)算需要考慮設(shè)計(jì)水位組合、校核水位組合和地震情況，本次設(shè)計(jì)地震烈度為Ⅵ度，因此不需要考慮地震情況，但是為了考慮全面，也進(jìn)行地震期校核。</p><p>　　完建無(wú)水期和設(shè)計(jì)水位組合為基本荷載組合，校核水位情況和地震水位情況為特殊組合，取中間段底板驗(yàn)算其穩(wěn)定。荷載計(jì)算情況見表1.2.5-1：</p><p>　　表1.2.5-1 荷載組合</p>&l

58、t;p>　　1.2.5.1完建無(wú)水期荷載計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算</p><p><b>　　1、荷載計(jì)算</b></p><p>　　荷載計(jì)算主要是閘室及上部結(jié)構(gòu)自重，在計(jì)算中以三孔為一個(gè)單元，省略一些細(xì)部結(jié)構(gòu)自重，如欄桿、房屋等。力矩為對(duì)閘底板中心所取，鋼筋混凝土重度采用25kN/m3，瀝青混凝土重度采25kN/m3，水重度采用9.8kN/m3。閘室底板的計(jì)算寬

59、度為，完建無(wú)水期的荷載分布見圖1.2.5.1-1，閘室完建無(wú)水期荷載計(jì)算情況見表1.2.5.1-1：</p><p>　　圖1.2.5.1-1 完建無(wú)水期荷載分布圖</p><p>　　表1.2.5.1-1 完建無(wú)水期荷載計(jì)算</p><p><b>　　2、地基承載力驗(yàn)算</b></p>

60、<p>　　根據(jù)荷載計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算，由設(shè)計(jì)資料可知地基承載力為，則：</p><p><b>　　地基應(yīng)力平均值</b></p><p><b>　　地基不均勻系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可得出結(jié)論為：完建期的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會(huì)發(fā)生不均勻沉降。</p>

61、<p>　　1.2.5.2 閘室有水情況下的荷載計(jì)算</p><p>　　閘室有水期荷載除閘室自重外，還有靜水壓力、水重、浪壓力和閘底板所受的揚(yáng)壓力。閘室有水情況下的荷載分布圖見圖1.2.5.2-1。</p><p>　　圖1.2.5.2-1 有水期的閘室荷載分布圖</p><p>　　1、自重 G=26720.778kN</p>&l

62、t;p><b>　　2、水重</b></p><p>　　上游：設(shè)計(jì)和校核情況下的水位均為37.0m</p><p>　　對(duì)底板底中心的力臂為6.4m，則</p><p><b>　　(-)</b></p><p>　　下游：設(shè)計(jì)水位情況、校核水位情況和地震情況下均為無(wú)水情況，給這兩種情況下的

63、下游水重都為0</p><p><b>　　3、揚(yáng)壓力</b></p><p>　　揚(yáng)壓力=滲透壓力+浮托力，浮托力有下游水深引起。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)水位情況下：下游水位為3.60m，則</p><p><b>　　1）浮托力計(jì)算</b></p><p>　　浮

64、托力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1.2.5.2-5所示</p><p>　　圖1.2.5.2-2 設(shè)計(jì)情況閘室浮托力分布圖</p><p><b>　　齒坎底的壓強(qiáng)</b></p><p><b>　　底板底的壓強(qiáng)</b></p><p><b>　　則 浮托力</b></p>

65、<p><b>　　2）滲透壓力計(jì)算</b></p><p>　　滲透壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1.2.5.2-3所示：</p><p>　　圖1.2.5.2-3 設(shè)計(jì)時(shí)期滲透壓力分布圖</p><p>　　滲透力可以分成兩個(gè)部分，F(xiàn)1和F2</p><p>　　揚(yáng)壓力=4483.5+5535.15+1383.787=

66、11402.437kN</p><p>　　浮托力對(duì)底板底中心力臂為0，則力矩為0，</p><p>　　滲透壓力F1對(duì)底板中心力臂為0，則力矩為0</p><p>　　滲透壓力F2對(duì)底板中心力臂為3m，則力矩=31383.787=4151.362kN</p><p>　　揚(yáng)壓力對(duì)底板底中心的力矩為： （+）</p><

67、;p>　?。?）校核水位情況：下游水位為2.50m，則</p><p><b>　　浮托力計(jì)算</b></p><p>　　圖1.2.5.2-4 校核時(shí)期浮托力分布圖</p><p><b>　　齒坎底的壓強(qiáng)=</b></p><p><b>　　底板底的壓強(qiáng)=</b>&

68、lt;/p><p><b>　　則浮托力</b></p><p><b>　　1）滲透壓力計(jì)算</b></p><p>　　圖1.2.5.2-5 校核時(shí)期滲透壓力分布圖</p><p>　　滲透力可以分成兩個(gè)部分，F(xiàn)1和F2</p><p>　　揚(yáng)壓力=2331.42+6223.

69、815+1558.106=10113.341kN</p><p>　　浮托力對(duì)底板底中心力臂為0，則力矩為0，</p><p>　　滲透壓力F1對(duì)底板中心力臂為0，則力矩為0</p><p>　　滲透壓力F2對(duì)底板中心力臂為3m，則力矩=31558.106=4674.318kN</p><p>　　揚(yáng)壓力對(duì)底板底中心的力矩為： 31558.1

70、06=4674.318kN （+）</p><p><b>　　4、水平水壓力</b></p><p>　　水平水壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖1.2.5.2-1?；炷龄伾w：1點(diǎn)處止水表面=靜水壓力，止水底面=a點(diǎn)浮托力+c點(diǎn)滲透壓力，2點(diǎn)處=2點(diǎn)處揚(yáng)壓力，3點(diǎn)處=3點(diǎn)處揚(yáng)壓力。</p><p><b>　　1）設(shè)計(jì)水位情況</b>

71、</p><p><b>　　A、上游</b></p><p>　　上游水壓力的計(jì)算簡(jiǎn)圖，如右圖1.2.5.2-6</p><p>　　圖1.2.5.2-6上游水壓力示意圖</p><p>　　表1.2.5.2-1 荷載計(jì)算表</p><p>

72、;<b>　　B、下游</b></p><p><b>　　力臂為：0</b></p><p><b>　　力矩為：0</b></p><p><b>　　2）校核水位情況</b></p><p><b>　　A、上游</b><

73、/p><p>　　圖1.2.5.2-7上游水壓力示意圖</p><p>　　表1.2.5.2-2 荷載計(jì)算表</p><p><b>　　B、下游</b></p><p><b>　　力臂為：0.17m</b></p><p>　　力矩

74、為：348.274 kN.m</p><p><b>　　5、浪壓力計(jì)算</b></p><p>　　設(shè)計(jì)水位和校核水位情況下閘前水深為4.0m，設(shè)計(jì)風(fēng)速為30m/s，吹程D=2km，校核風(fēng)速為20 m/s，吹程為2 km。</p><p><b>　　1）、設(shè)計(jì)情況</b></p><p>　?。?/p>

75、1）閘門前平均波高按下列公式計(jì)算</p><p>　　式中為平均波高；為計(jì)算風(fēng)速；為吹程；為風(fēng)區(qū)內(nèi)平均水深。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算，=0.57m。</p><p>　?。?）平均波周期按下列公式計(jì)算</p><p><b>　　，即</b></p><p><b>　　得</

76、b></p><p><b>　?。?）平均波長(zhǎng)計(jì)算</b></p><p>　　平均波長(zhǎng)的計(jì)算根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》上的表可查得</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　（4）浪壓力計(jì)算</b></p><p>　　式中

77、 ：使波浪破碎的臨界水深；</p><p>　?。翰ɡ酥行木€到波浪頂?shù)母叨龋橐?guī)范得，則。</p><p><b>　　則和，所以</b></p><p><b>　　所以用公式</b></p><p>　　則整個(gè)計(jì)算閘室段上的浪壓力， </p><p>　　對(duì)閘室底板底中心

78、的力臂為：3.78m</p><p>　　則對(duì)閘室底板底中心的力矩為：</p><p><b>　　2）、校核情況</b></p><p>　　公式同上面的設(shè)計(jì)情況相同，由此可得：</p><p>　　則整個(gè)計(jì)算閘室段上的浪壓力 </p><p>　　對(duì)閘室底板底中心的力臂為：3.61m</

79、p><p>　　則對(duì)閘室底板底中心的力矩為： </p><p>　　1.2.5.3 閘室荷載的匯總及穩(wěn)定分析</p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)水位情況下</b></p><p><b>　?。?）閘室荷載計(jì)算</b></p><p>　　閘室荷載匯總見表1.2.5.3-1&l

80、t;/p><p><b>　?。?）穩(wěn)定分析</b></p><p>　?、俑鶕?jù)荷載計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算：</p><p><b>　　地基應(yīng)力平均值</b></p><p><b>　　地基不均勻系數(shù)</b></p><p>　　表1.2.5.3-

81、1 閘室荷載匯總表</p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可得出結(jié)論為：設(shè)計(jì)水位情況下的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會(huì)發(fā)生不均勻沉降。</p><p><b>　?、诳够€(wěn)定計(jì)算</b></p><p>　　閘底板上下游端設(shè)置的齒墻深度為0.5m，按淺齒墻考慮，滑動(dòng)面沿閘底板與地基的接觸面，按公式計(jì)算，</p><p&g

82、t;　　式中 ：沿閘室地基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)</p><p>　　：閘室地基面與地基之間的摩擦系數(shù)，由于本次設(shè)計(jì)地基持力層為粉砂層，因此取0.3</p><p>　?。鹤饔迷陂l室上的全部水平荷載</p><p>　　：作用在閘室上的全部豎向荷載</p><p>　　經(jīng)計(jì)算閘室抗滑滿足要求。</p><p><

83、;b>　　2、校核水位情況下</b></p><p>　　（1）荷載匯總表見表1.2.5.3-2</p><p>　　表1.2.5.3-2 荷載匯總表</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定分析</b></p><p>　?、俑鶕?jù)荷載計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算：</p><p&

84、gt;<b>　　地基應(yīng)力平均值：</b></p><p><b>　　地基不均勻系數(shù)：</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可得出結(jié)論為：校核水位情況下的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會(huì)發(fā)生不均勻沉降。</p><p><b>　?、诳够€(wěn)定計(jì)算</b></p><p&g

85、t;　　閘底板上下游端設(shè)置的齒墻深度為0.5m，按淺齒墻考慮，滑動(dòng)面沿閘底板與地基的接觸面，按公式計(jì)算，</p><p>　　式中 ：沿閘室地基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)</p><p>　　：閘室地基面與地基之間的摩擦系數(shù)，由于本次設(shè)計(jì)地基持力層為粉砂層，因此取0.3</p><p>　?。鹤饔迷陂l室上的全部水平荷載</p><p>　　：作用

86、在閘室上的全部豎向荷載</p><p>　　經(jīng)計(jì)算閘室抗滑滿足要求。</p><p><b>　　3、地震期</b></p><p>　?。?）荷載計(jì)算見表1.2.5.3-3</p><p>　　表1.2.5.3-3 地震期慣性力計(jì)算表</p><p>　　地震期荷載與校核工況下的荷載取值相同

87、，于是得：</p><p><b>　　豎向荷載匯總：</b></p><p><b>　　水平荷載匯總： </b></p><p><b>　　總彎矩匯總 ： </b></p><p><b>　?。?）穩(wěn)定分析</b></p><

88、p>　?、俑鶕?jù)荷載計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算：</p><p><b>　　地基應(yīng)力平均值</b></p><p><b>　　地基不均勻系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可得出結(jié)論為：地震情況下的地基承載力能夠滿足要求，地基也不會(huì)發(fā)生不均勻沉降。</p><p><b&

89、gt;　?、诳够€(wěn)定計(jì)算</b></p><p>　　閘底板上下游端設(shè)置的齒墻深度為0.5m，按淺齒墻考慮，滑動(dòng)面沿閘底板與地基的接觸面，按公式計(jì)算，</p><p>　　式中 ：沿閘室地基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)</p><p>　　：閘室地基面與地基之間的摩擦系數(shù)，由于本次設(shè)計(jì)地基持力層為粉砂，因此取0.3</p><p>　　

90、：作用在閘室上的全部水平荷載</p><p>　?。鹤饔迷陂l室上的全部豎向荷載</p><p>　　經(jīng)計(jì)算閘室抗滑滿足要求。</p><p>　　各種情況下的穩(wěn)定分析匯總見表1.2.5.3-4：</p><p>　　表1.2.5.3-4 穩(wěn)定匯總表</p><p>　　1.2.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

91、<p>　　1.2.6.1底板設(shè)計(jì)</p><p>　　1.2.6.1.1 閘室底板內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　水閘閘室在順?biāo)鞣较蚴芰苄。挥眠M(jìn)行計(jì)算配筋，按照構(gòu)造配受力鋼筋就可以滿足要求，而垂直水流方向受力很大，應(yīng)根據(jù)計(jì)算配受力鋼筋。因此在垂直水流方向取單寬板條作為梁計(jì)算，以其結(jié)果配置受力筋，而順?biāo)鞣较蛑话凑諛?gòu)造要求配置受力鋼筋。</p><p&g

92、t;<b>　　1、計(jì)算方法的選擇</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)地基土為粉砂土，并且為了保證精度，于是采用彈性地基梁法進(jìn)行計(jì)算。彈性地基梁法就是在閘門上下游側(cè)各取一個(gè)單寬板條，通過(guò)計(jì)算板條上的不平衡剪力，來(lái)求板條的內(nèi)力和板條下的地基應(yīng)力。</p><p><b>　　2、計(jì)算情況選擇</b></p><p>　　完建

93、無(wú)水期時(shí)的水閘不受上下游水壓力和揚(yáng)壓力的影響，只受自身重力和地基反力的影響，但自重較大，正常設(shè)計(jì)水位工況下水閘既受上下游水壓力和揚(yáng)壓力的影響，又受自重和地基反力的影響，也是計(jì)算情況之一，校核水位工況下的上下游水位差最大，因此也是計(jì)算情況之一。</p><p>　　彈性地基梁法計(jì)算地板內(nèi)力</p><p>　　（1）閘底板的地基反力</p><p>　　地基反力分完建

94、無(wú)水期、設(shè)計(jì)水位工況及校核水位工況，其數(shù)值與地基承載力大小相等，方向相反。因此直接采用前面計(jì)算結(jié)果可知：</p><p><b>　　完建無(wú)水期為，</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)水位工況為，</b></p><p><b>　　校核水位工況為。</b></p><p&g

95、t;　?。?）不平衡剪力的計(jì)算</p><p><b>　?、儆?jì)算單元選取</b></p><p>　　由于底板上的荷載在順?biāo)鞣较蚴怯型蛔兊?，而地基反力是連續(xù)變化的，所以作用在單寬板條及墩條上的力是不平衡的，維持板條及墩條上的力的平衡的差值為，稱為不平衡剪力。選取中間的三孔一聯(lián)為計(jì)算單元，以工作閘門的前緣為分界線，分別取兩個(gè)脫離體，上游段長(zhǎng)5.2m，下游段長(zhǎng)12.8

96、m。計(jì)算出相應(yīng)的不平衡監(jiān)力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1.2.6.1.1-1所示：</p><p>　　圖1.2.6.1.1-1 完建無(wú)水期不平衡剪力分布圖</p><p>　　②根據(jù)已知條件列表計(jì)算見表2.6.1.1-1：</p><p>　　表2.6.1.1-1 完建期不平衡剪力計(jì)算 單位（kN）</p><

97、;p>　?、?不平衡剪力的分配</p><p>　　計(jì)算中性軸的位置，中性軸計(jì)算圖如圖1.2.6.1.1-2所示：</p><p>　　圖1.2.6.1.1-2 中性軸計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　由圖可知：中性軸位置為：</p><p>　　不平衡剪力的分配：不平衡剪力應(yīng)該由閘墩及底板共同承擔(dān)，由于截面較簡(jiǎn)單，采用積分法進(jìn)行分配。用

98、下列公式計(jì)算</p><p>　　為了計(jì)算方便，在求時(shí)取y坐標(biāo)向下為正：</p><p><b>　　分配給閘墩的</b></p><p><b>　　分配給中墩</b></p><p><b>　　分配給縫墩</b></p><p><b>

99、　　分配給閘底板的</b></p><p>　　式中 ：不平衡剪力在閘底板上的分配值</p><p>　?。翰黄胶饧袅υ陂l墩上的分配值</p><p>　　：不平衡剪力在一個(gè)中墩上的分配值</p><p>　?。翰黄胶饧袅υ谝粋€(gè)風(fēng)頓感上的分配值</p><p>　?。洪l墩和閘底板上的總的不平衡剪力</

100、p><p>　?、茉O(shè)計(jì)水位工況和校核水位情況下的不平衡剪力的計(jì)算及分配</p><p>　　設(shè)計(jì)工況和校核工況下的計(jì)算簡(jiǎn)圖分別見圖1.2.6.1.1-4和圖1.2.6.1.1-5：</p><p>　　圖1.2.6.1.1-4 設(shè)計(jì)情況不平衡剪力分布圖 圖1.2.6.1.1-5 校核情況不平衡剪力分布圖</p><p>　　計(jì)算表格見表2.

101、6.1.1-3：</p><p>　　表1.2.6.1.1-3 不平衡剪力計(jì)算 單位（kN）</p><p>　　(3) 單寬板條上的荷載計(jì)算</p><p>　　在閘底板上游段和下游段中點(diǎn)各取長(zhǎng)為一聯(lián)的單寬板條進(jìn)行計(jì)算,上游段長(zhǎng),下游段長(zhǎng)。</p><p

102、>　　板條尺寸及集中荷載和均布荷載q如圖1.2.6.1.1-6所示，集中荷載及分布荷載按下表1.2.6.1.1-5所示計(jì)算：</p><p>　　表中符號(hào)含義如下（重力單位kN）</p><p>　　：對(duì)應(yīng)上、下游段閘底板重</p><p>　?。簩?duì)應(yīng)上、下游段一個(gè)中墩重</p><p>　　：對(duì)應(yīng)上、下游段閘墩上結(jié)構(gòu)重</p&g

103、t;<p>　?。簩?duì)應(yīng)上、下游段閘底板上的不平衡剪力</p><p>　?。簩?duì)應(yīng)上、下游段中墩上的不平衡剪力</p><p>　?。簩?duì)應(yīng)上、下游段閘底板所受的滲透壓力</p><p>　?。簩?duì)應(yīng)上、下游段閘底板所受的浮托力</p><p>　　：計(jì)算單元長(zhǎng)度的一半為8.7m。</p><p>　　圖1.2

104、.6.1.1-6 單寬板條上荷載分布圖</p><p><b>　　1）完建時(shí)期</b></p><p><b>　　A、上游段</b></p><p><b>　?、倬己奢d</b></p><p><b>　　②閘墩處集中荷載</b></p>

105、;<p><b>　　縫墩</b></p><p><b>　　中墩</b></p><p><b>　　B、下游段</b></p><p><b>　　①均布荷載</b></p><p><b>　?、陂l墩處集中荷載</b&

106、gt;</p><p><b>　　縫墩</b></p><p><b>　　中墩</b></p><p><b>　　2）設(shè)計(jì)時(shí)期</b></p><p><b>　　A、上游段</b></p><p><b>　?、倬?/p>

107、布荷載</b></p><p><b>　?、陂l墩處集中荷載</b></p><p><b>　　縫墩</b></p><p><b>　　中墩</b></p><p><b>　　B、下游段</b></p><p>&

108、lt;b>　?、倬己奢d</b></p><p><b>　?、陂l墩處集中荷載</b></p><p><b>　　縫墩</b></p><p><b>　　中墩</b></p><p><b>　　3）校核時(shí)期</b></p>

109、;<p><b>　　A、上游段</b></p><p><b>　?、倬己奢d</b></p><p><b>　?、陂l墩處集中荷載</b></p><p><b>　　縫墩</b></p><p><b>　　中墩</b&

110、gt;</p><p><b>　　B、下游段</b></p><p><b>　　①均布荷載</b></p><p><b>　?、陂l墩處集中荷載</b></p><p><b>　　縫墩</b></p><p><b>

111、;　　中墩 </b></p><p>　　單寬板條上的荷載計(jì)算見表1.2.6.1.1-6</p><p>　　表1.2.6.1.1-6 單寬板條荷載計(jì)算</p><p>　　（5）利用郭氏表計(jì)算底板內(nèi)力</p><p>　　根據(jù)已知的集中荷載、均布荷載等值，查相關(guān)郭氏表中的集中荷載彎矩系數(shù)，計(jì)算匯總得完建無(wú)水期、設(shè)計(jì)水位工況和

112、校核工況的上下游彎矩，如表2.6.1.1-7，</p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制底板上下游彎矩圖，見圖1.2.6.1.1-7 </p><p><b>　　對(duì)于分布荷載</b></p><p><b>　　計(jì)算柔性指數(shù)用公式</b></p><p>　　式中：地基土的變形模量，本次工程為粉砂土，

113、取</p><p>　?。夯炷恋淖冃文Ａ?，為C20，取</p><p>　　：地基梁長(zhǎng)度的一半長(zhǎng)度取12.2m</p><p>　?。毫焊叨龋吹装搴穸葹?.0m</p><p><b>　　則，取為2。</b></p><p><b>　　對(duì)于集中荷載</b></p

114、><p><b>　　距離系數(shù)</b></p><p><b>　　對(duì)于集中荷載</b></p><p><b>　　距離系數(shù)</b></p><p>　　式中 ：集中力到地基梁中心的系數(shù)</p><p>　　：集中力到地基梁中心的距離</p>

115、<p>　　：地基梁長(zhǎng)度的一半長(zhǎng)度</p><p>　　板條內(nèi)的彎矩計(jì)算見表表1.2.6.1.1-7 單寬板條荷載計(jì)算</p><p>　　圖1.2.6.1.1-7單寬板條上彎矩分布圖（kN.m）</p><p>　　圖1.2.6.1.1-7單寬板條上彎矩分布圖（kN.m）</p><p>　　表1.2.6.1.1-7 單

116、寬板條內(nèi)力計(jì)算</p><p>　?。?）邊荷載的影響及計(jì)算方法</p><p>　　邊荷載是指計(jì)算閘段底板兩側(cè)相鄰的閘室或邊墩背后填土及岸墻等作用于計(jì)算閘段上的荷載，邊荷載作用范圍很大，一般只取等于地基梁2L長(zhǎng)的范圍內(nèi)的邊荷載進(jìn)行計(jì)算即可。本次設(shè)計(jì)計(jì)算單元為水閘中聯(lián)，則邊荷載為兩邊的閘室對(duì)中聯(lián)的內(nèi)力所產(chǎn)生的影響，邊荷載左右各15個(gè)，如圖1.2.6.1.1-8所示；由于本次設(shè)計(jì)的水閘孔數(shù)比

117、較多為6孔，整個(gè)閘室段被 分成兩聯(lián)，還應(yīng)該考慮邊上的一聯(lián)的邊荷載，一側(cè)為閘室，另外一側(cè)是擋土墻，左右各15個(gè)，如圖2.6.1-8所示：</p><p>　　圖1.2.6.1.1-8 單寬板條邊荷載分布圖</p><p><b>　　(一)中聯(lián)的邊荷載</b></p><p><b>　?、偻杲o(wú)水期</b></p&g

118、t;<p>　　完建無(wú)水期地基反力如圖1.2.6.1.1-9所示：</p><p>　　圖1.2.6.1.1-9 完建無(wú)水期地基反力分布圖 單位（kN/m2）</p><p>　　上游段地基反力，下游段地基反力，工作閘門上緣處地基反力，則單寬板條的邊荷載為：</p><p><b>　　上游段 </b></p>&

119、lt;p><b>　　下游段 </b></p><p>　　將、轉(zhuǎn)化成集中力緊接著閘室段的L范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為10個(gè)集中力，第二個(gè)L范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為5個(gè)集中力。</p><p><b>　　上游段 </b></p><p><b>　　下游段 </b></p><p>&l

120、t;b>　?、谠O(shè)計(jì)水位工況</b></p><p>　　設(shè)計(jì)水位工況地基反力如圖1.2.6.1.1-10所示：</p><p>　　圖1.2.6.1.1-10 設(shè)計(jì)水位工況地基反力分布圖 單位（kN/m2）</p><p>　　上游段地基反力，下游段地基反力，工作閘門上緣處地基反力，則單寬板條的邊荷載為：</p><p>&

121、lt;b>　　上游段 </b></p><p><b>　　下游段 </b></p><p>　　將、轉(zhuǎn)化成集中力緊接著閘室段的L范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為10個(gè)集中力，第二個(gè)L范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為5個(gè)集中力。</p><p><b>　　上游段 </b></p><p><b>　　下

122、游段 </b></p><p><b>　?、坌：怂还r</b></p><p>　　校核水位工地基反力如圖1.2.6.1.1-11所示：</p><p>　　圖1.2.6.1.1-11 校核水位地基反力分布圖 單位（kN/m2）</p><p>　　上游段地基反力，下游段地基反力，工作閘門上緣處地基反

123、力，則單寬板條的邊荷載為：</p><p><b>　　上游段 </b></p><p><b>　　下游段 </b></p><p>　　將、轉(zhuǎn)化成集中力緊接著閘室段的L范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為10個(gè)集中力，第二個(gè)L范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為5個(gè)集中力。</p><p><b>　　上游段 </b&g

124、t;</p><p><b>　　下游段 </b></p><p>　　邊荷載產(chǎn)生的彎矩見附表。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算邊荷載對(duì)閘底板有利，因此對(duì)閘底板配筋時(shí)不考慮邊荷載的影響。</p><p>　?。ǘ┻吢?lián)的邊荷載計(jì)算</p><p>　　邊聯(lián)的一側(cè)為閘室段，這一側(cè)的邊荷載與上面的計(jì)算

125、相同。另外一側(cè)為扶壁式擋土墻，它下面的邊荷載計(jì)算如下：</p><p><b>　?、偻杲o(wú)水期</b></p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：</p><p>　　圖1.2.6.1.1-12 完建無(wú)水期岸墻邊荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　?、谠O(shè)計(jì)水位工況和校核水位工況</p><p>　　兩

126、種情況下岸墻底下的地基反力見圖2.6.1.1-13和2.6.1.1-14所示。</p><p>　　圖2.6.1.1-13 設(shè)計(jì)水位情況下地基反力分布圖 （單位：kN/m2）</p><p>　　圖2.6.1.1-14 校核水位情況下地基反力分布圖 （單位：kN/m2）</p><p>　　兩種情況下的邊荷載計(jì)算見表1.2.6.1.1-8</p>

127、<p>　　表1.2.6.1.1-8 邊荷載計(jì)算</p><p>　　邊荷載產(chǎn)生的彎矩見附表1、2。</p><p>　　1.2.6.1.2閘底板配筋計(jì)算及裂縫校核</p><p>　　1、配筋量計(jì)算及選配</p><p>　　根據(jù)彈性地基梁法計(jì)算出底板上、下游的最大正負(fù)彎矩，進(jìn)行

128、鋼筋配置。閘底板選用C20混凝土，保護(hù)層厚度c=35mm，a=45mm，fc=10N/mm2，b=1000mm，h0=h-a=1000-45=955mm，=1.2，選用二級(jí)鋼筋fy=310kN/m2，計(jì)算如下所示，見表1.2.6.1.2-1：</p><p>　　表1.2.6.1.2-1 閘底板配筋計(jì)算</p><p>　　2、鋼筋抵抗彎矩圖的計(jì)算