U型渡槽结构计算书
U型渡槽结构计算和配筋计算槽壁15cm(a=200)
0.512 (m) 0.438 (m) 0.112 (m)
I=∑Aiy2+∑ Ii=
0.030 m4
受拉区面积对截面形心轴的静面距 Sl=2tR2(sinx-xcosx)+S6+S7
其中：cosx=K/R=
sinx=(1-cosx2)1/2= S6=todo(y2-to/2)= S7=2*0.5toso(y2-to)=
-0.180 (m)
0.186 (m)0.578源自(kN/m) 力）(拉
-0.021
Mw=-γ [0.5*(h12R+ RR02)sinφ(0.5*RR02φ +RR0h1)cos φ +h13/6+RR0h1 ]=
Mτ =qtR4[sinφ -φcosφ+ λ(φ23.1415927 φ+2cosφ +3.1415927 sinφ2)]/2I+TR( 1-cos φ)+0.5*aT1
校核水深作用
下：M校＝q校 l2/8=
26.835 kN.m
由ＳＤＪ２０－７８＜水工钢筋混凝土结构设计规范＞查得钢筋混凝土结构构件的强度安全系
设计水深时：KM=1.55*M设＝ 校核水深时：KM=1.4*M校＝
故以槽中通
40.354 kN.m 37.569 kN.m
过设计水深
为控制情
况．
跨中截面圆
弧纵向正应 力：σ
140.652
弯矩
118.259375
0.174592849
0.193269374
1987.245584
96.9
223.125
设计水深h设(m) 校核水深h校(m) 每节槽长(m) 槽壳壁厚(m) H
水工U形渡槽设计
工程概况：渡槽又称高架渠，是一组由桥梁，隧道或沟渠构成的输水系统。
用来把远处的水引到水量不足的城镇、农村以供饮用和灌溉。
分类：U型薄壳渡槽、矩形渡槽、薄腹梁渡槽、拱组合梁渡槽、下承式拱渡槽、T型刚构渡槽等世界上最早的渡槽诞生于中东和西亚地区。
公元前700余年，亚美尼亚已有渡槽。
公元前703年，亚述国一西拿基立下令建一条483公里长的渡槽引水到国都尼尼微。
渡槽建在石墙上，跨越泽温的山谷。
石墙宽21米，高9米，共用了200多万块石头。
渡槽下有5个小桥拱，让溪水流过。
古希腊的许多城市建有良好的渡槽，但古罗马人最为认真，把供水系统看作是公共卫生设施的重要部分。
罗马第一条供水渡槽是建于公元前312年的阿庇渡槽；第十条也是最后一条则是公元226年建成的阿历山大渡槽；最长最壮观的是建于公元前114年的马西亚渡槽，虽然水源离罗马仅37公里，但渡槽本身长达92公里。
这是因为渡槽要保持一定坡度，依地形蜿蜒曲折地修建。
漆水河渡槽水工U形渡槽槽身结构设计目录：1.水工U形渡槽槽身结构设计计算书。
3（1）原始资料。
2（2）内力分析。
4（3）结构计算。
6（4）配筋说明。
172.计算数据记录表。
53.内力分析图。
附图14.水工U形渡槽槽身结构配筋图。
附图2水工U形形渡槽槽身结构设计一、水工U形渡槽槽身结构设计计算书（一）原始资料（如图）1．横截面尺寸：槽壳内半径： 0R 1.60m = 垂直段总高： f =0.85 m 槽壳壁厚： t =0.12 m 侧 梁： 水平宽 a =0.30 m 外端高 b =0.15 m 斜边高 c =0.12 m 2．纵截面尺寸：槽壳总长： L =10.80 m 横杆： 高 0.20 m δ =宽 b 0.20' = 间距 e =1.50 m （近似值） 3．端肋：沿水流方向厚度 d =0.30 m 垂 直 边 高 度 1h =1.55 m 斜边垂直高度 2h =1.62 m 斜边水平投影 m =0.29 m 横流方向支座宽 1b =0.30 m 支座间距 n l =2.86 m3．便桥：预制桥板：厚度 h 0.07 m ' = 宽度 B =0.60 m 栏杆：柱a a 0.12 1.2m m m ⨯⨯H =0.12 ⨯ ⨯间距为e 1.0m'≈ 扶手横档 0.080.10f f b h m m ⨯= ⨯ 便桥有效宽度：B =0.86 m ' 便桥人群荷载：2q 2 K N m /人＝ 4．材料：混凝土C30：32.51025K N m γ⨯ /砼＝＝224215 1.50 3.010c t c f N m m f N m m E N m m=/ = / =⨯ /钢筋Ⅰ级： 252210 2.110y y yv s f f f N mm E N mm ='== / =⨯ / 5．建筑物等级：Ⅳ级。
第二部分 敞开段U型槽结构计算
第二部分敞开段U型槽结构计算1、工程概况U型槽敞开段结构最不利位置为第三节段（K0+070~K0+072）处，此处U型槽侧墙最高为583.2cm，其中露出地面高度90cm。
侧墙顶宽50cm，面坡垂直，背坡倾斜坡率4:1，底板厚度120cm。
本次计算取单侧结构采用理正岩土按照悬臂式挡土墙进行验算。
U型槽计算断面图2、计算结果原始条件:计算简图墙身尺寸:墙身高: 6.132(m)墙顶宽: 0.500(m)面坡倾斜坡度: 1: 0.000背坡倾斜坡度: 1: 0.250墙趾悬挑长DL: 5.750(m)墙趾跟部高DH: 1.200(m)墙趾端部高DH0: 1.200(m)墙踵悬挑长DL1: 0.500(m)墙踵跟部高DH1: 1.200(m)墙踵端部高DH2: 1.200(m)加腋类型:面坡加腋面坡腋宽YB1: 0.500(m)面坡腋高YH1: 0.500(m)钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)墙趾埋深: 0.000(m)物理参数:混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)混凝土强度等级: C40纵筋级别: HRB335抗剪腹筋等级: HPB235裂缝计算钢筋直径: 28(mm)挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基土容许承载力: 200.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 1序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 5.000 0.000 1第1个: 距离1.000(m),宽度5.000(m),高度1.111(m)地面横坡角度: 20.000(度)墙顶标高: 0.000(m)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB 50010--2002）注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:重力不利时 = 1.200重力有利时 = 1.000主动土压力 = 1.200静水压力 = 1.200扬压力 = 1.200地震力 = 1.000===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况[土压力计算] 计算高度为 6.132(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角： 29.670(度)Ea=186.527 Ex=117.938 Ey=144.509(kN) 作用点高度 Zy=2.143(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积 = 15.811(m2) 重量 = 395.279 kN整个墙踵上的土重 = 7.537(kN) 重心坐标(1.376,-3.288)(相对于墙面坡上角点)(一) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 5.170 (m)相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂 Zw1 = 7.626 (m)相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 7.877 (m)相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 2.143 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 252.702(kN-m) 抗倾覆力矩= 3239.334(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 12.819 > 1.500(二) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力 = 547.326(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=2986.632(kN-m)基础底面宽度 B = 8.483 (m) 偏心距 e = -1.215(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 5.457(m)基底压应力: 趾部=9.061 踵部=119.979(kPa)最大应力与最小应力之比 = 119.979 / 9.061 = 13.241作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-1.215 <= 0.250*8.483 = 2.121(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=9.061 <= 240.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=119.979 <= 260.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=64.520 <= 200.000(kPa)(三) 墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力 = 547.326(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=2986.632(kN-m)基础底面宽度 B = 8.483 (m) 偏心距 e = -1.215(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 5.457(m)基础底压应力: 趾点=9.061 踵点=119.979(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力 = 656.791(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=3583.959(kN-m)基础底面宽度 B = 8.483 (m) 偏心距 e = -1.215(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 5.457(m)基础底压应力: 趾点=10.874 踵点=143.975(kPa)[趾板根部]截面高度: H' = 1.200(m)截面剪力: Q = 149.405(kN)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋截面弯矩: M = 180.965(kN-m)抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.04% < Us_min=0.26%抗弯受拉筋: As = 3078(mm2)截面弯矩: M(标准值) = 68.148(kN-m)最大裂缝宽度为: 0.014 (mm)。
U形渡槽(带横杆)计算
水容重γw =A 、槽身纵向应力验算和纵向配筋计算2.50 t/m³ 1.00 t/m³3 结构计算1）断面几何特性求槽身截面重心轴Ⅰ—Ⅰ的位置和对重心轴和截面惯性矩I ，如下表 高等学校教材《水工钢筋混凝土结构学》（第二版） 水利电力出版社2 基本参数 （1） 渡槽资料 U 形 渡 槽 结 构 计 算1 参考资料《渡槽设计与电算程序》 宋森正 张启海主编 山东科学技术出版社 《水工钢筋混凝土结构》下册 华东水利学院 大连理工学院 西北农学院 水利电力出版社 （2） 工程材料（6） 砼容重γh = （3） 工程等别及安全系数（4） 渡槽槽身截面尺寸（见附图1） ④为外半径R1构成的半圆面积； ⑤为内半径R0构成的半圆面积； 槽身该部分实有面积为④-⑤。
1.05Kf×q 设=1.05Kf×q 校=（Kf×q 设）＜（Kf×q 校），故校核水深时为控制情况：M、σlmax 计算表计算跨度 L 0=9.70 m设计水深时为基本荷载组合， Kf=3） 槽身纵向应力及抗裂校核设计水深时 q 设=校核水深时为特殊荷载组合， Kf=17.519 t/m 19.598 t/m设计水深时 q 校=16.685 t/m 18.665 t/m人群荷载 ……………………………………………0.480 t/m槽壳自重…………………………………………………………总 计：5.897 t/m0.165 t/m面积A、重心轴的位置y1和y2、惯性矩I计算表11.783 t/m 2）求作用于槽身上的均布荷载q （取1米长槽身计算）人行便桥重（两侧均设置）……………………………设计水深时水重……………………………校核水深时水重……………………………9.803 t/m 0.340 t/m 横杆自重…………………………………………=∑⨯=i h A q γ1=⨯⨯⨯⨯=c D h b q h /102γ=⨯⨯⨯=2123h b q h γ=⨯+⨯=2)(214b b q q 人=⨯+⨯⨯=)2/(20025R D h q w πγ=⨯+⨯⨯=)2/(20036R D h q w πγ281ql M =ff l K R I My γσ<=2max式 中：——S'——S 6、S 7——1.40KM 设=1.4×196.237=275 t-m 1.35KM 校=1.35×219.525=296 t-m计算公式：1）求横杆的轴向力X1S 6、S 7、S l 计算表Z、Ag计算表B 、槽身横向内计算和横向配筋计算（见附图3） 设计水深时 K= 校核水深时 K=（KM 设）＜（KM 校），故钢筋面积由校核水深控制4） 纵向配筋计算 （按材料力学方法计算） （见附图2）截面中总拉力所需纵向钢筋面积受拉区面积对截面重心轴的面积矩Sl 由三块面积的面积矩组成；截面重心轴以下的（受拉区）圆弧段面积对重心轴的面积矩；槽底加厚部分⑥、⑦面积对重心的面积矩。
u型槽计算书
34米U型槽计算书一、 基本设计资料1、U型槽内部横向布置：左半幅断面：5米(辅道非机动车道)＋8米（辅道机动车道）＋2.5米(侧分带)+15.5米(主线机动车道)+1.0米(检修道)左半幅U型槽净宽：32.0米2、U型槽内部结构：侧壁厚度1.0米，底板厚度1.5米~2.11米(横坡2%)C40混凝土铺装层h＝20cm3、U型槽荷载标准：公路—I级4、U型槽混凝土容重：25kN/m35、地下水标高：地面高程2.5米，地下水高程2.0米6、选用材料：（1）混凝土C35，f cd=16.1MPa, f td=1.52MPa, E c=3.15x104MPa（2）HRB335钢筋：f sk=335MPa, f sd=280MPa, E s=2.0x105MPa7、结构重要性系数: γ0=1.18、荷载工况：（1）结构自重；（2）水、土侧压力；（3）底板水浮力；（4）汽车荷载效应；（5）施工临时荷载汽车产生的土侧压力；（6）混凝土收缩、徐变作用；（7）不均匀沉降：考虑不均匀沉降影响；9、桥梁冲击系数：按城－A规范，冲击系数0.210、环境条件：使用除冰盐环境，II类环境，相对湿度为0.8。
11、侧墙土体内摩擦角按20。
12、地震重要性系数为1.3，地震基本裂度为VII度。
地震力=M(质量)*0.15g(动峰值加速度)*1.3(重要性系数)二、计算基本假定1、材料在荷载作用下处于小变形和线弹性阶段2、各种荷载对结构的作用符合线形叠加原理的条件结构设计：U型槽采用普通钢筋混凝土构件，按抗裂计算设计裂缝容许最大宽度：0.2mm3、浮力小于结构重力时，边界条件按弹性地基梁分析浮力大于结构重力时，设置抗拔桩，边界条件按连续梁分析三、采用的规范和计算程序1、采用的规范：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）《公路工程技术标准》（JTJ B01-2003）《公路工程抗震设计规范》 (JTJ 004-89)《地下工程防水技术规范》 (GB 50108-2001) 《地下防水工程质量验收规范》 (GB 50208-2001)《岩土工程技术规范》 (DB 29-20-2000)《建筑基坑支护规程》 (JGJ 120-99)2、采用的计算程序：使用“桥梁博士3.2.0”程序对箱体进行结构计算四、U型槽荷载组合1、承载能力极限状态组合状态（1） 组合I：基本组合；按规范JTG D 60-2004第4.1.6条规定；按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度；2、正常使用极限状态内力组合状态（1） 组合I：长期效应组合；按JTG D 60-2004第4.1.7条规定；3、U型槽正截面强度计算结果(单位：kN.m)：最大抗力及对应内力值（最大抗力6585kN.m>对应内力值978kN.m）最小抗力及对应内力值（最小抗力6585 kN.m >对应内力值815kN.m）由以上图形可知，最大、最小抗力均大于其对应内力值，满足强度要求。
u型槽的计算书
支点处剪力值为 Q=978kN,根据规范 8.2.5 计算
5
(1) 斜截面承载力验算：
抗剪截面满足要求：γ0Vd≤0.51×10-3
bh f cu⋅k
0
式中
1.1*440≤0.51*0.001* 35 *1000*860＝2595kN
22HRB335
底板顶层及底层为单排直径 25HRB335 钢筋
箍筋：采用直径 14 HRB335@400mm
附 U 型槽计算书
输出阶段号: 输出组合类型:2 ********************************************************************************
1
9、桥梁冲击系数：
按城－A 规范，冲击系数 0.2
10、环境条件：使用除冰盐环境，II 类环境，相对湿度为 0.8。
。
11、侧墙土体内摩擦角按 20 。 12、地震重要性系数为 1.3，地震基本裂度为 VII 度。
地震力=M(质量)*0.15g(动峰值加速度)*1.3(重要性系数)
二、计算基本假定
QMS7-B6-D9-06
计算书
工程名称： 项目名称： 工程编号： 工程部位： 计算内容：
计 算 人： 校 核 人： 审 核 人：
通道 U 型槽计算
共
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34 米 U 型槽计算书
一、 基本设计资料 1、U 型槽内部横向布置：左半幅断面：5 米(辅道非机动车道)＋8 米（辅 道机动车道）＋2.5 米(侧分带)+15.5 米(主线机动车道)+1.0 米(检修道) 左半幅 U 型槽净宽：32.0 米 2、U 型槽内部结构：侧壁厚度 1.0 米，底板厚度 1.5 米~2.11 米(横坡 2%) C40 混凝土铺装层 h＝20cm 3、U 型槽荷载标准：公路—I 级 4、U 型槽混凝土容重：25kN/m3 5、地下水标高：地面高程 2.5 米，地下水高程 2.0 米 6、选用材料： （1）混凝土 C35，fcd=16.1MPa, ftd=1.52MPa, Ec=3.15x104MPa （2）HRB335 钢筋：fsk=335MPa, fsd=280MPa, Es=2.0x105MPa 7、结构重要性系数: γ0=1.1 8、荷载工况： （1）结构自重； （2）水、土侧压力； （3）底板水浮力； （4）汽车荷载效应； （5）施工临时荷载汽车产生的土侧压力； （6）混凝土收缩、徐变作用； （7）不均匀沉降：考虑不均匀沉降影响；
U型槽模板计算书
U型槽模板计算书一、已知数据温度T=20℃。
混凝土浇筑速度v=2.5m/h，混凝土重度γ=25KN/m³二、水平荷载计算1、查 路桥施工计算手册 表8-2有：V/T=2.5/20=0.125>0.035 适用公式：h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8×0.125=2.005mP1=k·r·h=1×25×2.005=50.125KN2、查 路桥施工计算手册 表8-2，8-3采用泵送砼有:P2=4.6V1/4=4.6×2.51/4=1.257KPaP=P1+P2=50.125+1.257=51.382KPa3、施工中采用插入式振捣器，考虑振动荷载，有P2′=4KPaP=P1+P2′=50.125+4=54.125KPa综上采用P=54.125KPa三﹑次楞间距L1计算已知参数：模板采用1.8cm厚胶合板，弹性模量E=6000N/㎜2, 抗弯强度fc=13 N/㎜21﹑采用模板挠度控制时，模板结构为均布荷载作用下的连续梁（采用连续3跨计算）挠度计算公式近似为f=ql/150EI,根据路桥施工计算手册表8-11得表面外露的结构挠度不得大于杆件跨度的1/400，所以有：f==l3=模板计算时取厚度1.8cm，1m宽。
I=bd3/12=100×1.83=48.6cm4 式中 b为模板宽度代入上式得：l==27.94 d为模板厚度（2）采用模板强度控制时，均布荷载作用下连续梁的近似强度计算公式为：M=将[σ]= 代入得l 2= [σ],按1m宽，1.8m后计算。
W===54cm3q=Pb=54.125×1=54.125KN/m已知模板的容许应力[σ]=13MPa，代入上式有：l==36.01cm=27cm。
比较1.2的计算结果得模板由挠度控制其最大容许跨度为l1.四、求次楞断面和主楞间距l2次楞也为均布荷载作用下的连续梁结果，计算公式同上。
U型渡槽结构计算和配筋自动计算表格
0.97400000 -1.53015400 0.07046737
1.77500000 0.15975000 0.73053263
1.70000000 0.12520500 0.65553263
0.96644305
截面重心轴I-I轴离槽顶的距 y1=∑Aiyi/A=
I-轴至槽底 的距离y2
y2=H-y1= 重心轴至槽 壳圆心轴的 距离
60.000
kN
设计水深是
水重：
Gw1=
213.191 kN
校核水深是
水重：
Gw２=
232.026 kN
作用于槽身
的均布荷载
为：
设计水深
时：
q设=
51.858 kN/m
校核水深
时：
q校＝
53.427 kN/m
3 槽身纵
向跨中弯
矩，正应
力及总拉
力计算
跨中弯距
设计水深作用
下：M设=q设 l2/8=
5.85
因
此可以按
梁法计算
槽身内力
二 槽身
纵向内力
计算
１ 槽壳
横截面几
何力学参
数计算
将槽身截面
分成７块，
求截面重心
轴的位置几
截面惯性矩
分块号
面积Ａi(m2)
1 2 3 4 5 6 7 总计
0.06000000 0.03000000 0.16500000 2.07764750 -1.57100000 0.09000000 0.07365000 0.92529750
887.348 kN.m
校核水深作用
下：M校＝q校 l2/8=
914.206 kN.m
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一、基本资料1.1工程等别根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）、《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99）和《村镇供水工程技术规范》（SL687—2014）的规定，工程设计引水流量为3.9m³/s，供水对象为一般，确定本项目为Ⅳ等小（1）型工程。
主要建筑物等级为4等，次要建筑物等级为5等，临时建筑物等级为5等。
渡槽过水流量≤5m³/s，故渡槽等级均为5级。
1.2设计流量及上下游渠道水力要素正常设计流量1.83m³/s，加大流量2.29 m³/s。
1.3渡槽长度槽身长725m，进出口总水头损失0.5m。
1.4地震烈度工程区位于安陆市北部的洑水镇、接官乡和赵鹏镇三个乡镇，属构造剥蚀丘岗地貌。
根据国家标准1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度小于Ⅵ度，建筑物不设防。
1.5水文气象资料安陆市属亚热带季风气候区，春秋短，冬夏长，四季分明，兼有南北气候特点。
年最高气温40.5℃,最低气温-15.3℃，多年平均气温15.9℃。
年日照时数1920—2440h，日照率49%，居邻近各县（市）之冠。
太阳总辐射年平均112千卡/cm2，年际变化不大，4-10月辐射量占全年的71.43%。
10℃以上积温为4486—4908℃。
多年平均无霜期246d。
境内多年平均降雨量1117mm，年降雨量很不稳定，最多年份可达1772.6mm （1954年），最少年份只有652.9 mm（1978年），降水量年内分配很不均匀，4-10月份平均降雨量占全年降雨量的85%以上，多年平均蒸发量1587.3mm，由于降水量年际和年内间变化大，导致洪涝旱灾发生频繁。
二、水力计算2.1槽身水力计算槽身水力计算采用明渠均匀流公式：Q=AR2/3i1/2/n式中：Q——设计流量，m3/s；A——槽身过水断面面积，m2；R——水力半径，m；i——槽身纵坡；n——糙率系数，混凝土槽身一般采用n=0.013～0.014。
2.2渡槽进出口高程计算（1）渡槽进口流态与淹没的开敞式水闸相似，一般按淹没式宽顶堰流量公式计算进口水面降落值：Z=Q2/(2gε2θ2A2)-V21/2g式中：Z——进口水面降落，m；ε——侧收缩系数，一般可采用0.95；θ——流速系数，一般可采用0.95；V——上游渠道流速，m/s；设计水深时流速为0.52 m/s，加大流量时流速为10.61m/s；g——重力加速度；(2)出口水面回升Z1值一般根据进口水面降落按下式计算：=Z/3Z1(3)槽身沿程损失Z2计算：Z2=iL式中：i——槽身纵坡；m2L——槽身长度。
(4)槽身进出口总水头损失ΔZ按下式计算：ΔZ=Z-Z1+Z2计算得渡槽进出口总水头损失：设计水深ΔZ1=0.2657m加大流量ΔZ2=0.2654m 进出口高程的确定：进口槽底高程：▽2=▽1+h1-Z-h进口槽底抬高：y1=▽2-▽1=h1-Z-h出口槽底高程：▽3=▽2-Z1=▽2-iL出口渠底降低：y3=h2-Z2-h出口渠底高程：▽4=▽2-y2=▽2+h+Z2-h2（5）渐变段长度L通常采用经验公式计算L i =C(B1-B2）式中C——系数，进口取C=1.5～2.0，出口取C=2.5～3.0B 1、B2——渠道及渡槽槽身水面宽度计算得进口槽底高程：▽2=出口槽底高程：▽3=出口渠底高程：▽4=三、U型槽断面设计3.1槽身结构尺寸拟定根据渡槽设计过流量初步拟定渡槽结构尺寸如下：3.2基本设计资料1．依据规范及参考书目：《建筑结构荷载规范》（GB 50009－2001）《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《规范》《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社)《渡槽》（中国水利水电出版社出版）《建筑结构静力计算手册》（第二版）2．结构尺寸：支承形式：简支槽身长度L = 16.00 m 槽壁厚度t = 0.15 m槽壳内径Ro = 1.0 m 直段高度f = 0.70 m外挑长度a = 0.25 m 外挑直高b = 0.15 m 外挑斜高c = 0.15 m 槽底加厚to = 0.15 m 加厚底宽do = 0.50 m 加厚斜长So = 0.498 m 拉杆净间距：3m拉杆高度h1 = 0.15 m 拉杆宽度b1 = 0.15 m端肋尺寸：端肋厚度td = 0.40 m 端肋直高f1 = 1.0 m 端肋斜高f2 = 1.40 m端肋支座宽度bz = 0.40 m 支座净距ln =1.25 m支座坡角β = 45.0 度3．荷载信息：设计水深h1 = 1.24 m ；加大流量水深h2 =1.44 m人群荷载qr = 2.0 kN/m 2；钢筋混凝土容重：25kN/m 3；轴心抗压Ra=20.1MPa ；轴心抗拉Ra=2.01MPa4．荷载系数：该渡槽级别为5级，结构安全级别为Ⅴ级水工建筑物，采用C30混凝土f c =20.1N/mm 2，Ⅱ级钢筋f y =310N/mm 2。
结构重要系数r d =1.0（设计年限为50年），设计状况系数 1.0ψ=，承载能力极限状态时的结构系数r d =1.15，永久荷载分项系数r G =1.05（槽身自重），可变荷载分项系数r Q1=1.2（一般可变荷载：水压力），可变荷载反向系数r Q2=1.1（一般可变荷载：人群荷载）。
5．材料信息： 混凝土强度等级： C30 横向受力钢筋种类： HRB335 纵向受力钢筋种类： HRB335 构造钢筋种类： HPB235纵筋合力点至近边距离a s = 0.035 m 混凝土裂缝宽度限值[ωmax ] = 0.250 mm 3.3计算说明1．荷载组合承载力极限状态计算时，荷载效应组合设计值按下式计算： S ＝ γG1K×S G1K ＋ γG2k×S G2K ＋ γQ1k×S Q1K ＋ γQ2k×S Q2K ，即：S ＝ 1.05×S G1K ＋ 1.20×S G2K ＋ 1.20×S Q1K ＋ 1.10×S Q2K ，即：正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行，并采用下列表达式：S k （G k ，Q k ，f k ，αk ） ≤ c2．横向计算（1）横向计算是将槽壳作为一次超静定的铰接曲杆框架结构，用力法求出横杆的多余未知力，然后利用静力平衡方程式计算各截面的弯矩及轴向力。
（2）槽身横向各截面根据内力的不同，分别为偏心受压和偏心受拉构件。
（3）以最大负弯矩和最大正弯矩截面作为控制截面，分别进行槽壁内侧及外侧配筋和抗裂计算。
（4）横杆按偏心受拉构件进行配筋计算。
（5）端肋按承受均布荷载的双悬臂梁计算。
每个端肋承受的荷载包括半跨槽身荷载及端肋自重。
3．纵向计算（1）计算荷载按均布荷载考虑。
均布荷载q包括槽身自重、水重及人群荷载等。
（2）纵向结构按简支梁进行内力计算。
（3）槽身纵向按总拉力配筋，同时截面应满足抗裂要求。
3.4槽身纵向计算渡槽槽身计算跨长l0=15m，渡槽槽身宽度D=2.0m，跨宽比l/D=7.5＞4，因此可以近似按梁理论计算的Ｕ形薄壳槽身。
3.4.1 槽壳截面要素计算槽壳截面重心轴位置及截面惯性矩按下列公式计算：y 1=∑Aiyi/Ay2=H-y1K=y1-fI=∑Ai y2+∑Ii式中：y1——截面重心轴至槽顶距离；y2——截面重心轴至槽底距离；K——截面重心轴至槽壳园心轴距离；I——截面惯性矩；Ai——槽壳各分块面积；yi——各分块面积重心至槽顶距离；A——各分块面积总和；H——槽壳总高；f——槽壳直段高；y——各分块重心至截面重心轴距离，y=｜y1-yi｜；Ii——各分块面积对自身重心轴的惯性矩。
截面重心轴I-I轴离槽顶的距离y1=∑Aiyi/A=1.091 mI-轴至槽底的距离y2=H-y1=0.909 m重心轴至槽壳圆心轴的距离K=y1-f=0.391 m截面惯性矩I=∑Ai y2+∑Ii=0.425 m43.4.2作用于槽身的均布荷载标准值计算槽壳自重qk1＝γh∑Ai＝ 25×0.9716＝24.29kN/m横杆重qk2＝ 0.15×0.15×2×25×5/15=0.375 kN/m设计水深重qk3＝ 2.0508×9.81=20.12kN/m加大流量时水深重qk4＝ 2.4508×9.81=24.04kN/m人群荷载qkr1＝ 1.6 kN/m3.4.3内力计算基本组合下槽身均布荷载q为：设计水深时：q 1＝γG1K×（qk1+qk2）＋γQ2k×qk3＋γQ1k×qkr1＝1.05×（24.29+0.375）+1.2×20.12+1.1×1.6=51.80kN/m 加大流量水深时：q 2＝γG1K×（qk1+qk2）＋γQ2k×qk4＋γQ1k×qkr1＝1.05×（24.29+0.375）+1.2×24.04+1.1×1.6=56.506kN/m 作用在渡槽上的最大分布荷载qk为：q k ＝qk1+qk2+qk4+qkr1＝1.05×(24.29+0.375)+1.2×24.04+1.1×1.6=56.506 kN/m计算跨径L＝ max(1.05×lo,lo+td) ＝15.75 m跨中最大弯矩M ＝ q×L2/8＝ 56.506×15.752/8 ＝ 1752.127 kN·m 跨中弯矩设计值:q=24.29+0.375+24.04+1.6=50.305KN/mM=qL2/8=50.305×15.752/8=1559.848KN·m支座剪力Q ＝ q×L/2＝ 50.305×15.75/2 ＝396.15 kN3.4.4配筋计算截面总拉力Z ＝ MS1/I （式中S1为重心轴以下面积对中心轴的面积矩）受拉区面积对截面形心轴的静面距Sl =2tR2(sinx-xcosx)+S6+S7其中：cosx=K/R=0.364sinx=(1-cosx2)1/2=0.932S6=todo(y2-to/2)=0.063S7=2*0.5toso(y2-to)=0.057则Sl=0.291Z ＝1752.127×0.291/0.425 ＝ 1199.692 kNAs ＝γd Z/fy＝ 1.2×1199.692*103/300.00 ＝4798.768 mm2钢筋计算面积As=4798.768mm2,实配As=5712mm23.4.5斜截面抗剪验算依据《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2008）中式6.5.3第3条进行验算K×V = 1.15×396.15 = 455.57 kN ≤ 0.7ftbho= 0.7×2.01×0.15×2×1.97×103 = 831.54 kN故抗剪条件满足，斜截面无需配置附加横向钢筋抗剪！3.4.6斜截面抗裂验算支座截面处最大主拉应力ζzl= QS/(2tI)=396.15×0.291/(2×0.150×0.425) = 904.154 kN/m2 = 0.9 N/mm2γoζzl = 1.15×0.9≤αct f tk= 0.85×2.01 = 1.7 N/mm2故斜截面抗裂验算满足要求！3.5槽身横向设计3.5.1设计水深时的内力计算1、基本组合下多余未知力X1计算（1）、计算公式：X 1 = -Δ1P/δ11= -(Δ1集+Δ1弯+Δ1自+Δ1水+Δ1剪)/δ11δ11 = R3(0.333A3+πA2/2+2A+ π/4)/(EI t)Δ1集 = -PR3(0.571A+0.5)/(EI t)Δ1弯 = MoR2(0.5A2+1.57A+1)/(EI t)Δ1自 = -γh tR4(0.571A2+0.929A+0.393)/(EI t) Δ1水 =-γ(0.033h5-0.125h2h4+0.167h22h3-0.083h23h2)/(EIt)-γR[h13(0.262h+0.167R)+h12R(0.5h+0.393R)+h1RRo(0.5R+0.57h)+RRo2(0.215h+0.197R)]/(EIt)Δ1剪 =-qtR6(0.214A-0.294AK/R+0.197-0.265K/R)/(EIt I)+TR3(0.571A+0.5)/(EIt)+T1R2a(0.5A2+1.57A+1)/(2EIt)T = T1+T2T 1 = q(y1d2/2-d3/6)(t+a)/IT 2 = q[ty1(f2/2-df+d2/2)-t(f3/6-d2f/2+d3/3)+(t+a)(y1d-d2/2)(f-d)]/IIt= t3/12 A = h/R以上式中：δ11为X1等于1时在槽顶引起的变位；Δ1集、Δ1弯、Δ1自、Δ1水、Δ1剪为槽顶集中力P、槽顶弯矩Mo、自重、水压力、剪应力在槽顶引起的变位；R为槽壳中心半径，h为圆心至横杆中心的高度；h 1为圆心至水面的高度，h2为水面至横杆中心的高度；Mo为槽顶荷载作用弯矩，T为槽壳直段及顶部加厚部分的剪力；γ为水的重度，γh为钢筋混凝土重度。