曲庄沟排水渡槽内外部结构设计毕业论文
浅谈渡槽设计
浅谈渡槽设计摘要：本文主要通过乐滩水库引水灌区的渡槽设计计算展示了渡槽的一些设计思路，供大家在灌区渡槽设计中进一步探讨。
关键词：灌区；渡槽概述乐滩水库引水灌区位于红水河流域中下游、著名的桂中旱片区内，灌区东至来宾市兴宾区与象州县、武宣县县界，南至南宁市宾阳县洋桥镇和邹圩镇，西面在忻城县以宜州县界和红水河为界，北面至忻城县城关镇尚宁村，涉及来宾市忻城县、兴宾区、合山市和南宁市的宾阳县。
乐滩水库引水灌区工程开发任务是以农业灌溉为主，兼顾农村人畜饮水和城镇供水，并为改善区域生态环境创造条件。
乐滩水库引水灌区工程属大（2）型灌区，为Ⅱ等工程，灌溉总面积128.79 万亩。
灌区分两期建设，其中二期工程灌溉面积74.11 万亩，南干渠渠首设计引水流量 34.02m3/s。
本文针对乐滩灌区二期工程线路特点，选取渡槽设计作为切入点，并通过设计条件选择、渡槽型式及跨度选择、渡槽设计、基础处理、结构计算等方面对渡槽的设计进行初步探究。
渡槽布置计算（1）渡槽布置渠道跨越河流、渠沟、洼地等，采用其它建筑物不适宜时，采用渡槽。
除南干渠的红水河渡槽、石陵分干渠的龙旺渡槽（跨清水河）、迁江分干渠的刘家村渡槽（跨清水河）、杏村 1# 渡槽（跨凌口河）、大岭～止马河渡槽（跨止马河）为跨河渡槽外，其余渡槽均为跨越洼地（洼地地表主要种植甘蔗、按树林等经济农作物，局部为水田），除填方明渠型式外，采用其他建筑物型式均不适宜，当渠道设计水位位于地面以上时，水位与地面间的高差越大，越适宜采用渡槽。
一期工程初步设计阶段在填方明渠与渡槽建筑物型式比较工作中得出以下结论：在设计流量 15m3/s 的情况下，当渠道底板高程与地面高差小于2m 时，采用填方渠道较为经济；当高差大于2m 时，采用渡槽较为经济。
最终的布置成果为，南干渠段共布置有 4 座渡槽，总长 2.418km；石陵分干渠共布置有11 座渡槽，总长 8.589km；迁江分干渠共布置有 33 座渡槽，总长 183.384km。
渡槽毕业设计指导书
毕业设计指导书设计题目：许营渡槽所在学院：所学专业：水利水电工程指导教师：姓名：班级：学号：渡槽毕业设计指导书一、毕业设计的目的毕业设计是水利水电工程专业全部教学活动中最后一个实践性、综合性的教学环节。
是在学完全部课程和实习的基础上，通过渡槽设计等形式把所学的知识融会贯通地运用于实践的、创造性的学习过程。
以毕业设计为水利水电工程专业主要的结业方式，能得到水利水电工程师较为全面地基本训练，对提高学生质量有重要的意义。
通过毕业设计要达到下列目的：1．系统地综合运用和巩固所学的知识，解决具体工程技术问题的初步能力；2．对渡槽设计和生产的各个阶段、环节有比较全面的了解，并初步掌握渡槽建筑物设计的方法、技能；3．熟悉和掌握现行的水利建设方针、技术政策、安全规程和技术规范；4．培养学生理论联系实际，实事求事的工作作风和严谨的科学态度；5．结合农田水利、水利水电工程专业生产实际、培养学生初步科学研究的能力；6．提高运算、绘图和编制技术文件的基本技能。
二、毕业设计的任务与要求（一）任务：毕业设计过程中要完成设计说明书和设计图纸两项任务。
1．编写渡槽设计说明书一份，（包括专题部分）不少于6万字。
2．图纸部分要求按比例绘制方案设计图（5张）渡槽地形图（1：5000、1：10000）、渡槽平面布置图（1：2000、1：5000）、渡槽排架结构图（1：2000、1：5000）、渡槽细部构造图（1：1000、1：500）、渡槽工程配筋图（1：1000、1：500）（二）要求：1．设计说明书是用文字和图表，把设计各章节的依据、计算、分析、比较和作出技术决定的内容，扼要地加以说明的技术文件，它的优劣，直接影响设计质量，编写说明书必须作到文、图、表并茂。
即：叙述简明扼要，语句标准简练，根据和采取的决定阐述确切，计算准确，制表清晰，插图美观，做到文字说明和所绘制的图、表密切配合。
2．每份设计必须进行工程量计算。
3．设计说明书一般按大纲的章节编写，如果顺序及内容要求变动，应经指导教师同意，各章应重新开页。
渡槽毕业设计
渡槽毕业设计渡槽毕业设计随着城市化进程的加快，越来越多的河流和水道被人工干预和改造，以适应城市的发展需求。
在这个过程中，渡槽作为一种重要的水利工程设施，得到了广泛的应用。
渡槽是一种将河流或水道引导至地下或地下通道中的结构，以便实现道路的通行或土地的开发利用。
渡槽的设计和建设对于城市交通和水资源的合理利用至关重要。
在渡槽的毕业设计中，需要综合考虑多个因素，包括地质条件、水流特性、交通需求等。
首先，地质条件是决定渡槽设计方案的重要因素之一。
根据地质勘察结果，设计师需要评估地下水位、土壤类型和地下岩层的稳定性等因素，以确定渡槽的位置和深度。
同时，还需要考虑渡槽与周围环境的协调性，避免对生态环境造成不良影响。
其次，水流特性是渡槽设计的另一个重要考虑因素。
设计师需要了解河流或水道的水流速度、流量和波动情况，以确定渡槽的尺寸和形状。
在设计过程中，需要采用合适的水力学计算方法，以确保渡槽能够满足道路交通的需求，并保证水流的稳定和安全。
除了地质条件和水流特性，交通需求也是渡槽设计的重要考虑因素之一。
设计师需要根据道路交通的实际情况，确定渡槽的通行能力和设计标准。
这涉及到渡槽的宽度、高度和坡度等参数的确定，以确保渡槽能够顺利通行各类车辆，并满足交通流量的要求。
此外，还需要考虑渡槽的出入口设计，以便实现与道路的无缝连接。
在渡槽的毕业设计中，还需要考虑到渡槽的施工和维护问题。
渡槽的施工包括地面开挖、结构施工和水流调整等过程，需要合理安排施工序列和施工方法，以确保施工的安全和高效。
而渡槽的维护则需要定期检查和维修，以确保渡槽的正常运行和使用寿命。
总之，渡槽的毕业设计是一项综合性的工程设计任务，需要综合考虑地质条件、水流特性和交通需求等多个因素。
设计师需要根据实际情况，合理选择设计方案，并采取相应的施工和维护措施。
只有在全面考虑各种因素的基础上，才能设计出安全、高效的渡槽，为城市交通和水资源的合理利用做出贡献。
渡槽设计-毕业设计
绪论一、渡槽的作用及发展渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物，是渠系建筑物中应用最广的交叉建筑物之一，除用于输送渠水进行农田灌溉、城镇生活用水、工业用水、跨流域调水外，还可供排洪和导流之用。
当挖方渠道与冲沟相交时，为排泄冲沟来水和泥沙，不使山洪及泥沙进入渠道，可在渠道上面修建排洪渡槽。
在流量较小的河流上修建闸、坝需用上下游围堰拦断河道时，可在基坑上面架设导流渡槽，使上游来水通过渡槽泄向下游。
渡槽在中国已有悠久的历史。
古代，人们凿木为槽用以引水，即为最古老的渡槽。
据《水经注疏》：长安城昆明“故渠又东而北屈，迳青门外，于穴水枝渠会。
渠上承穴水于章门西。
飞渠引水入城。
东为仓池，池在未央宫西。
”“飞渠”即为渡槽，建于西汉，距今约2000年。
又距《中国水利史稿》上册考证，《水经·沮水注》中所述的郑国渠“绝冶谷水”、“绝清水”中的“绝”就是指一种原始形态的渡槽。
则渡槽见诸历史记载者就比长安城的飞渠更早，这说明渡槽在中国已有2000年以上的历史。
20世纪50年代初期，我国新建渡槽多为木、石结构。
木渡槽因木材是宝贵且维修费用大、寿命不长，故除少数用做临时性引水外，已不再采用。
石拱渡槽是就地取材的建筑工程，由于石料的开采、加工和砌筑常为手工操作，需用大量劳力，但可节约水泥、钢材，且施工技术易为群众掌握，因而知道20世纪70 年代，在不少灌区的渡槽工程中石拱渡槽仍占有相当大的比重。
至于墩台结构，采用石料砌筑者就更为普遍。
20世纪50年代中后期，随着经济建设的发展，采用钢筋混凝土渡槽日渐增多，施工方法以现场浇筑为主。
1995年，黑龙江省首先采用了装配式渡槽，装配式渡槽较现场浇筑可节省大量木材和劳力、显著降低工程造价、加快施工进度，并便于施工管理和提高工程质量，因而到20世纪60年代初期以后，在许多省区逐渐得到推广，其中以广东省发展最为迅速。
广东省湛江地区除在建筑物型式及预制分块构件的造型等方面不断有所创新外，并在研究国外单向曲率壳槽的基础上，提出了U形薄壳槽身的结构型式及其计算方法。
渡槽毕业设计
第一章 设计基本资料1、工程概况及简介1.1、工程概况：某县佛岭水库灌区引水干渠经黄家沟时需修建一座输水建筑物，经过填方渠道、倒虹吸和渡槽三种方案比较。
决定修建渡槽。
干渠控制灌区农田面积6.5万亩，工程为Ⅲ等工程，主要建筑为3级。
1.1.1、地形：黄家沟顶宽约110m ，沟深约8米。
属狭长V 型断面。
无常年流水，沟内种植有经济作物。
耕作深度为1.0m 。
1.1.2、地质：沟内周口店期黄土层，干重度为13－14KN/m 3。
Φ＝21。
，C ＝24KPa ，地基承载力[R]＝290Kpa ，基础与地基摩擦系数f ＝0.31。
1.1.3、上、下游渠道资料：上游渠底高程为m ，Q 设＝4.4m 3/s ，k 加大＝0.25，Q 加大＝5.5 m 3/s ，i ＝1/3500，渡槽上、下游渠道，渠底宽2.5m ，糙率n ＝0.017。
内、外边坡分别为1:10和1:15，该渡槽规划时允许水头损失为0.25m ，水力要素如表1－1。
渡槽糙率为0.015。
表1－1 上、下游渠道过水断面水力要素：1.1.4、建筑材料及安全系数：该工程主要的建筑材料为水泥、混凝土、钢筋等。
混凝土重度r c ＝24KN / m 3，温度膨胀系数d c ＝1.0×10－51/℃,混凝土其他特性性能指标见表1－2。
采用Ⅰ和Ⅱ级钢筋，Ⅰ级钢筋强度设计值f y =f y’=210N/mm 2。
强度模量E s ＝2.1×105N/ mm 2, Ⅱ级钢筋强度设计值f y =f y’=310N/mm 2,强度模量E s ＝2.1×105N/mm 2。
钢筋混凝土重度r ＝35KN/ m 3。
构件裂缝宽度允许值，短期组合[W max ]＝0.3mm ，长期组合[W min ]＝0.25mm 。
表1－2 混凝土特性指标：（单位N/ mm 2）浆砌采用M 15砂浆砌块石。
1.1.5、工程回填土及地基力学特性根据有关实验报告结果如下：r c＝16KN / m3；Φ＝20.8。
渡槽论文：渡槽设计有限元模态分析时程分析
渡槽论文：渡槽设计有限元模态分析时程分析【中文摘要】水资源空间分布不均衡是我国水资源分布的一个典型特点,为从根本上缓解我国北方地区严重缺水的局面,我国一直在兴建跨流域调水工程,其中尤以南水北调大型水利工程为突出。
渡槽又称高架渠,是输送渠道水流跨越其他水道、洼地、公路和铁路、山川等的架空桥式交叉建筑物,除输水之外还可作为排洪以及导流之用,是调水、供水工程和灌区水工建筑物中应用最广泛的一种交叉建筑物。
在南水北调中线工程中需要修建大量的渡槽,这些渡槽所建地区大部分位于地震烈度为Ⅶ度及以上区域,有的还在地震高发区；因此这些渡槽的抗震设计,对整个南水北调中线工程的安全和经济运行有着至关重要的影响。
本文以百泉引水渠渡槽实际工程为例,首先,根据其工程概况及地质情况进行了结构选型及设计计算。
其次,利用有限元软件ANSYS建立该渡槽的空间有限元模型,并分析三种不同工况下结构的变形、位移和受力,获得渡槽结构的静力性能。
第三,进行了渡槽结构的地震反应分析：模态分析,列出了有限元模型前20阶自振特性及相应的振型特征；反应谱分析,采用振型分解反应谱法针对三种不同工况进行分析；时程分析,输入Elcentro波对渡槽结构进行地震动力时程分析。
通过以上静力及地震反应分析对该工程设计计算进行了验证。
【英文摘要】Water pace uneven distribution is a typical characteristics for the distribution of water resource in China,in order to fundamentally ease the serious water shortage in China northern regions, our country has been in the construction of inter-basin water transfer project, especially the large-scale South-to-North Water Transfer Project, which is a outstanding water conservancy project.Aqueduct is a overhead bridge typ cross structure,which could be used not only for carrying water across other channes、depressions、roads、railways、mountains and rivers etc,but also be used as drainage and water diversion. Aqueduct is one of the most widely used cross structure for the water diversion project、water supply project and irrigation hydraulic structure.A large number of aqueducts need to be built in the middle route of South-to-North Water Transfer Project.These regions where the aqueducts need to be built are mostly as a seismic intensity VII and higher degree of regional, some of them are still high incidence of earthquakes.Therefore the seismic design of these aqueducts has a vital impact for the security and economic operation of the middle route of South-to-North Water Transfer Project.In this paper, the actual project Baiquan aqueduct is used as an example of practical engineering, first of all, the structure type and the design calculation are determined according to the project summary and geologicalconditions.Secondly, the finite element model of the aqueduct is established by using the finite element software ANSYS,and the static properties of aqueduct is obtained through analyzing the structure of three different conditions of deformation, displacement and force;Third, the seismic response of the aqueduct structure is analyzed:modal analysis, the top 20 order finite element model of the vibration characteristics and corresponding vibration type feature are listed; Spectrum analysis, which is using strikeout decomposition response spectrum method to analyze under three different condition; Time history analysis, through inputing Elcentro seismic wave aqueduct structure is analyzed using the seismic dynamic time-history analysis method.The engineering design calculations are verified through the above static and seismic analysis.【关键词】渡槽设计有限元模态分析时程分析【英文关键词】Aqueduct Designing Finite element method Modal analysis Time history analysis【目录】渡槽结构抗震性能分析摘要4-5Abstract5目录6-8 1 绪论8-17 1.1 问题的提出8-11 1.2 国内外研究现状11-15 1.2.1 工程结构抗震理论发展概述11-14 1.2.2 国内外研究现状概述14-15 1.3 本文的研究工作15-17 2 工程概况及设计计算17-29 2.1 工程概况17-18 2.2 设计计算18-29 2.2.1 槽身纵向结构型式的选择18-19 2.2.2 槽身横向结构型式的选择19 2.2.3 水力设计19-21 2.2.4 稳定计算21-23 2.2.5 主要结构计算23-29 3 渡槽结构有限元建模及静力性能分析29-41 3.1 渡槽结构有限元建模29-32 3.1.1 渡槽结构几何尺寸29 3.1.2 分析软件说明29-30 3.1.3 有限单元类型30-31 3.1.4 边界条件31 3.1.5 材料参数31 3.1.6 模型种类31-32 3.1.7 工况类型32 3.2 渡槽结构静力性能分析32-41 3.2.1 工况1(结构自重)32-35 3.2.2 工况2(结构自重+半槽水位)35-37 3.2.3 工况3(结构自重+满槽水位)37-41 4 渡槽结构的地震反应分析41-76 4.1 引言41 4.2 模态分析41-47 4.2.1 有限元模态分析理论41-42 4.2.2 渡槽结构特征方程42-43 4.2.3 模态计算结果及分析43-47 4.3 反应谱分析47-72 4.3.1 工况1(结构自重+地震作用)47-55 4.3.2 工况2(结构自重+半槽水位+地震作用)55-63 4.3.3 工况3(结构自重+满槽水位+地震作用)63-72 4.4 时程分析72-76 5 结论与展望76-77 5.1 本文的主要结论76 5.2 今后需要研究的问题76-77参考文献77-79致谢79【索购全文找】1.3.9.9.3.8.8.4.81.3.8.1.1.3.7.2.1同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务。
浅谈渡槽优化设计
浅谈渡槽优化设计摘要:文章以输水渡槽施工投资最小为目标函数建立数学模型, 对输水渡槽的槽身断面进行了优化对比,以边坡系数为设计的变量,将常用输水渡槽槽身断面形状设计计算的显式方程用于渡槽断面的优化设计,采用差分进化法对实用经济断面进行了分析。
关键词:输水渡槽;优化设计;渡槽是跨越山谷、洼地、河流、道路、等的架空输水建筑物,由槽身、支架、支座等组成的输水系统,是渠系建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。
在保证渡槽设计的合理性、实用性、经济性和安全性的前提下,减少人力、物力和财力去进行渡槽的设计,寻求一种经济合理、使用方便、高效的渡槽优化设计方法,具有显著的经济效益。
1模型的建立1.1建模思路输水渡槽常用的断面形式有矩形、梯形、弧形底梯形、弧形坡脚梯形和U 形等,断面的选择主要依据当地工程习惯和经验。
通常所说的渡槽水力最佳断面指在流量一定时,过水断面面积最小、湿周最短的断面形式,这样能节省用料和用工,减少沿程水头损失。
满足水力最佳断面设计的渡槽断面往往是窄深式的,虽然工程量小,但不便于施工及维护,不能达到经济的目的。
实际上工程“最佳”应该从经济、技术和管理等方面进行综合考虑,因此应求一个宽浅的断面,使其水深和底宽有一个较广的选择范围,以适应各种情况,而在此范围内又能基本上满足水力最佳断面的要求,即采用实用经济断面。
笔者从优化设计渡槽槽身形状入手,分析影响渡槽施工总投资的因素,以渡槽建设的总投资最小为目标函数建立模型。
1.2目标函数的确定在满足各项设计要求(约束条件)的前提下,使其投资费用最小:式中:Z为总投资额; Z1为渡槽槽体投资; Z2为施工准备费用。
由于施工准备费用(如施工预备费、地基处理费等)对某一工程投资来说变化不大,因此重点研究在渡槽设计流量Q、渡槽糙率系数n、渡槽纵比降i一定时,渡槽槽身断面的优化比选设计。
2常用渡槽断面设计2.1水力计算基本公式过水断面面积、湿周等都是渡槽断面几何尺寸的参数。
刘庄沟排水渡槽的结构设计
刘庄沟排水渡槽的结构设计刘庄沟排水渡槽的结构设计摘要：左岸排水渡槽作为南水北调中线工程的排水建筑物，起到了排洪和导流的作用，本文对排水渡槽的轴线位置，槽身布置及槽身预应力计算方面进行了研究，为类似的工程提供参考资料。
关键字：排水渡槽，轴线、槽身结构、预应力。
中图分类号：TU8文献标识码： A南水北调中线京石段应急供水工程共设了23座左岸排水渡槽，总干渠开挖截断天然河沟，排水渡槽对于上游洪水起到排涝、导流之用。
排水渡槽的设计原则为：在保证总干渠堤防工程安全下，通过渡槽设计做到天然河沟上、下游洪水平顺衔接。
刘庄沟排水渡槽位于河北省保定市徐水县刘庄村西北约500m的沟内，设计流量32.3m3/s，校核流量56.9 m3/s。
1建筑物轴线根据刘庄沟现状地形，天然河沟走向与总干渠中心线的关系，确定其轴线与总干渠中心线呈正交布置。
2槽身结构型式为了适应地基变形，结构受力简单，槽身纵向选用的是简支型式，横向为矩形槽，槽下部采用了受力明确的多纵梁预应力混凝土结构。
多纵梁结构施工可预制、拼装进度快。
3槽身跨度方案比选为保证总干渠顺畅输水，排水渡槽在渠底宽范围内不设或少布设槽墩，纵向尽可能采用较大跨度；在有流冰的渠段，梁底不得低于加大水位0.75m以上；一级马道作为总干渠管理维护交通道路，交通维护道路净空满足4.5m要求，路面宽度内亦不准布设槽墩等。
刘庄沟排水渡槽处于总干渠深挖方段，根据总干渠断面条件，综合比较，确定渡槽槽身为7跨，单跨跨度为22m，渡槽总跨度154m.。
4槽身结构设计槽身结构计算采用结构力学方法，按平面问题进行横向和纵向计算。
多纵梁按简支梁计算内力和配筋。
多纵梁上部的过水矩形槽侧墙按悬臂梁计算内力，按受弯构件计算配筋。
纵梁内力计算槽身采用简支结构，纵梁简化为承担自重及其控制范围内的水重和槽身混凝土重，按受弯构件计算内力。
内力计算分别考虑了承载能力极限状态和正常使用极限状态两种。
a承载能力极限状态的计算分别为：基本组合（建成无水、设计洪水）跨中弯矩计算公式：支座剪力计算公式：偶然组合（校核洪水）跨中弯矩计算公式：支座剪力计算公式：式中—结构重要性系数，取1.1；—设计状况系数；—永久荷载分项系数；—永久荷载标准值，即自重；—可变荷载分项系数；—可变荷载标准值，即槽中水重；—计算跨度（），取；—净跨度（）；—支座宽度（）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
曲庄沟排水渡槽外部结构设计毕业论文目录设计总说明 (1)Design General Information (2)第一章基本资料及工程概况 (5)1.1工程概况 (5)1.1.1南水北调中线工程简介 (5)1.1.2 曲庄沟排水渡槽概况（略） (6)1.2基本设计资料与数据 (6)1.2.1天然河沟资料 (6)1.2.2建筑物轴线处引水总干渠资料 (7)1.2.3渡槽指标 (7)1.2.4地质资料 (7)1.2.5采用系数 (7)1.2.6渡槽进口挡土墙稳定计算基本资料 (7)1.2.7计算出口段基本资料 (8)第二章曲庄沟渡槽型式选择 (8)2.1渡槽断面型式的选择 (8)2.2渡槽支承的选择 (9)2.2.1 槽身纵向的支承型式 (9)2.2.2 槽身的支承结构 (9)2.3渡槽基础形式的选择 (10)2.4渡槽与上下游渠道的连接形式 (10)第三章槽身断面设计 (10)3.1断面截面尺寸确定 (10)3.1.1 水力计算 (10)3.1.2 水头损失验算 (11)3.1.3 进出口高程确定 (12)3.1.4 进出口渐变段布置 (13)3.2U型渡槽截面其他尺寸确定 (13)3.3横杆、人行便道及端肋尺寸确定 (14)3.4其他资料 (14)第四章槽身的结构计算 (15)4.1荷载计算 (15)4.2槽身结构计算 (17)4.2.1 抗滑稳定验算 (17)4.2.2 抗倾覆稳定验算 (18)4.3槽身纵向结构计算 (18)4.3.1 力计算 (19)4.3.2 纵向配筋计算 (20)4.3.3 正截面的抗裂验算 (20)4.3.4 斜截面承载力计算 (21)4.4槽身横向结构计算 (22)4.4.1满槽水情况下的力计算（取） (23)4.4.2半槽水情况下的力计算 (26)4.4.3 横向配筋计算 (29)4.4.4 横向抗裂验算 (30)4.5拉杆结构及配筋计算 (31)4.5.1 力计算 (31)4.5.2 配筋计算 (32)4.6端肋结构及配筋计算 (34)4.6.1 力计算 (35)4.6.2 配筋计算 (37)第五章排架设计 (38)5.1排架尺寸的确定 (38)5.2荷载分布 (39)5.3排架横槽向结构计算 (40)5.3.1 满槽水+侧向风压的计算工况 (40)5.3.2 空槽加侧向风压的计算工况 (45)5.3.3 立柱的配筋计算 (45)5.3.4 横梁的配筋计算 (47)5.4排架顺槽向结构计算 (48)5.4.1 验算单根立柱的竖向稳定性 (48)5.4.2 施工吊装验算 (49)5.4.3 排架起吊时的强度验算 (50)5.5牛腿尺寸验算 (52)第六章细部构造设计 (54)6.1渡槽与两岸渠道的连接 (54)6.2渡槽的伸缩缝 (55)6.3支座 (55)第七章工程量计算 (57)谢辞 (58)参考文献 (59)第一章基本资料及工程概况1.1 工程概况南水北调中线工程京石段应急供水工程左岸排水建筑物是总干渠的重要组成部分，亦是解决左岸洪、涝水山路的关键工程，直接影响总干渠的安全通水。
全长227.391km，该段共布置左岸排水建筑物105座，其中渡槽23座。
曲庄沟渡槽是其中较大的左岸排水渡槽之一，渡槽设计流量40.0m3/s，校核流量45.0m3/s。
1.1.1南水北调中线工程简介南水北调工程南起丹江口水库，北至团结湖。
一期工程总调水量95亿立方米。
从丹江口水库计，分配我省34.7亿立方米，扣除总干渠输水损失，至我省各分水口门水量约30亿立方米。
二期工程总调水量增加到130亿立方米，分配我省毛水量48.3亿立方米，到我省分水口门约42亿立方米。
南水北调中线工程总干渠自省市丰乐镇穿漳河进入我省，沿太行麓和京广铁路西侧北行，途经、、、境25个县（市），于涿州市穿北拒马河中支进入，线路全长461公里。
总干渠所经之处除永年县名山和唐河以北渠段属于低山丘陵外，大部分渠段在山前平原通过，地形平坦开阔。
共穿越大小河沟201条，无明显河沟的坡水区36处，共计237条（处），段共有各类建筑物697座。
总干渠为一等工程，渠道和建筑物的主要部位为1级建筑物，次要部位为2或3级建筑物。
防洪设计标准和校核标准：大型河渠交叉建筑物为百年一遇和三百年一遇；渠道及其他建筑物为50年一遇和百年一遇。
近几年来，由于北方地区持续干旱，市的水资源严重短缺，直接影响到首都的经济发展和社会秩序稳定。
在分析市缺水状况和省可供水条件的基础上，国家决定南水北调中线工程总干渠以北渠段先期开工，从太行山区总干渠以西的岗南、黄壁庄、王快和西大洋4座大型水库经中线工程总干渠、渠段向市应急供水（简称“京石段应急供水工程”）。
南水北调中线京石段应急供水工程省渠段自市西郊古运河枢纽至冀京界，途经市的正定、新乐；市的曲阳、定州、唐县、顺平、满城、徐水、易县、涞水、涿州等市县。
渠段长225.510公里，其中渠道长198.419公里，建筑物总长27.091公里，各类建筑物共计314座。
1.1.2 曲庄沟排水渡槽概况（略）1.2 基本设计资料与数据建筑材料等级：槽身及刚架采用C25级，基础采用C15级，基础垫层为C10级。
钢筋：槽身及刚架受力筋为Ⅱ级；分布筋，箍筋和基础钢筋为Ⅰ级。
荷载：钢筋混凝土重力密度：253/KN m人行道人群荷载：2.52/KN m施工荷载：42/KN m渡槽所在地区基本风压： 0w =0.352/KN m渡槽抗震设计烈度：07地基允许承载力：2002/KN m使用要求：槽身横向计算迎水面裂缝宽度允许值[][]max max 0.25,0.20.s l W mm W mm ==槽身纵向计算底版有抗裂要求，槽身纵向允许挠度[][]00/500,/550.s l f l f l ==采用水工砼结构设计规。
1.2.1天然河沟资料边坡系数：n=1.75设计流量为：43s m /3校核流量为: 64s m /3沟底纵坡: 0.0062沟底宽为: 3.5m1.2.2建筑物轴线处引水总干渠资料渠道底高程 65.294m设计水位 69.794m加大水位 70.324m一级马道高程71.794m边坡系数1:2.5底宽 18.5m纵坡 1/250001.2.3渡槽指标槽身长 110mm/3设计流量40sm/3加大流量 45s渡槽进口底高程 81.00m1.2.4地质资料曲庄沟排水渡槽地质属黄土状壤土和片麻岩双层结构类型（1）地质结构建筑物场区地层岩性从上到下为粗砾,黄土状壤土,中砂,砾石,片麻岩.地基为全风化黑云片麻岩岩层（2）土岩物理力学性质全风化黑云片麻岩承载力建议值600kpa（3）工程地质条件及评价本区地震基本烈度为Ⅳ度 .渡槽基础建议采用桩基,施工开挖时应注意排水问题.1.2.5采用系数进口渐变段损失系数0.3出口渐变段损失系数0.3渡槽槽身糙率0.014天然河沟糙率为0.0331.2.6渡槽进口挡土墙稳定计算基本资料地震裂度 : Ⅳ度挡土墙墙后回填土物理指标表1.2.7计算出口段基本资料挡土墙采用重力式混凝土挡土墙，结构尺寸见计算图，挡土墙墙后回填土为黄土性壤土，回填土的力学性质见下表，工程地质评价表明本段工程所在土层不受地下水影响挡土墙墙后回填计土基本物理指标表第二章曲庄沟渡槽型式选择2.1 渡槽断面型式的选择槽身断面有矩形、U形（半圆形上加直墙）、多侧墙等工程中常采用矩形和U形断面，根据《水工设计手册》，将两种断面形式做以下比较论证：大流量的钢筋混凝土梁式渡槽槽身多采用矩形断面，对于中小流量也常采用。
中小型流量的多设拉杆，间距为2m左右，有通航要求时不设拉杆，侧墙作成变厚的。
矩形槽身施工方便，耐久性、抗冻性好，结构简单，特别适用于有通航要求的中型渡槽。
U型槽身断面为半圆和直段，槽顶一般设拉杆，槽壁顶端常加大以增加刚度，多采用钢筋混凝土或钢丝网水泥结构，与矩形槽身相比有水力条件好，纵向刚度大，省钢材等优点，但抗冻性差，不耐久，施工工艺要求高，如果施工质量不高，容易引起表面剥落，钢丝网锈蚀，甚至有漏水现象产生。
本设计中，槽身断面采用U形断面。
2.2 渡槽支承的选择2.2.1 槽身纵向的支承型式根据《水工设计手册》，槽身的纵向支承型式分为简支式、单悬臂式、双悬臂式、连续梁式和拱上的槽身支承型式。
本设计中采用简支式，对于U形槽身，跨径一般为15～20m，简支式渡槽的经济跨径约为槽墩（架）高度的0.8～1.2倍。
2.2.2 槽身的支承结构槽身的纵向支承结构常用的有墩式支承、排架式支承和拱式支承三种类型。
拱式支承常用于大跨度且离地面高度不大的槽身，拱式支承虽受力情况好，但是其墩台对地基的沉降要求高，施工质量要求高，难度大。
墩式支承主要分为重力墩和空心重力墩两种类型。
其中，重力墩节省钢材，墩身强度及纵向稳定性易满足要求，但由于自重大，当墩身较高并承受较大竖向及水平荷载时，要求地基有较大的承载力，故其多用于墩身高度不大而地基承载力较高的岩基和较好的土基上；空心重力墩的外形尺寸与重力墩基本相同，较重力墩轻，可节省大量的混凝土，其横剖面的型式有圆矩形、矩形、双工字型、圆形等。
排架式支承是钢筋混凝土结构，其自重轻，地基承载力较之墩容易得到满足。
排架式支承结构有单排架、双排架、A形排架、组合式墩等型式。
其中单排架体积小，自重轻，可现场浇注或预制吊装，应用十分广泛；双排架是由两个单排架联以水平杆件组成，为空间框架结构，受力较复杂；A字型排架是两片单排架的脚放宽，顶端连在一起而构成的，其稳定性好，适应高度较大，但施工复杂，造价较高。
鉴于以上分析，根据曲庄沟渡槽所在地的地质条件，本设计中采用单排架式支承结构。
2.3 渡槽基础形式的选择渡槽基础根据其埋置深度分为浅基础和深基础。
埋置深度小于5m的为浅基础，大于5m的为深基础。
基础形式的选择与上部荷重、地质及河流水文、冲刷等因素有关，其中地质条件是主要影响因素。
浅基础的埋置深度，应使基底在冻结线以下不小于0.25m。
当有冲刷时，大中型渡槽的基础底面应埋设在设计洪水冲刷线以下不小于2m。
渡槽中的浅基础，常采用刚性基础和柔性基础；深基础常采用桩基和沉井。
根据曲庄沟渡槽所在地的工程地质条件，渡槽基础采用桩基。
2.4 渡槽与上下游渠道的连接形式槽身与上下游渠道的连接形式分为槽身与填方渠道的连接和槽身与挖方渠道的连接。
当槽身与填方渠道连接时，通常采用斜坡式和挡土墙式两种形式。
斜坡式连接是将连接段伸入填方渠道末端的锥形坡，按连接段远端的支承方式不同，又分为刚性连接和柔性连接两种：①刚性连接，是将连接段远端支承在埋置于锥形土坡的支承墩上，承墩上建于老土基或岩基上。
②柔性连接是将连接段直接修建在填方渠道上，靠近槽身zzz 的一端仍支承在支墩上，这时连接段将随填方渠道沉降而下沉，因此对填方压实质量要求严格。