渡槽稳定计算
渡槽计算书
1、模板底模δ＝20mm的竹胶板。
模板容许应力[σ0]=12MPa，弹性模量E=9×103MPa。
2、纵横向方木纵向方木截面尺寸为15×15cm，放置于顶托上。
横向方木截面尺寸为15×15cm，放置于纵向方木上，间距为25cm。
3、支架支架采用碗扣式脚手架，碗扣支架钢管为φ48、d=3.6mm，材质为A3钢，轴向容许应力[σ0]=205 MPa。
支架布置：横向间距：80cm；纵向间距80cm，横杆步距120cm，每隔2.5m设置一道剪刀撑。
4、荷载计算：支架总长度为:1940米，支架总重量为:7.76T。
模板采用方木、胶合板组合而成，总方量约为3m³，木材容重为600kg/m3，则模板总重为：2T。
（1）、拱形渡槽考虑拱形条石45块×1m×0.3m×0.3m×2.2T/m³=8.91KN拱形上部受力区域F=12×1×1.2×2.2=31.68KN共计：8.91+31.68=40.59KN，考虑为渡槽拆除工程故考虑1.2系数，即为：48.7KN （2）、模板及方木取F2=1.0kN/m2（3）、施工人员、施工料具荷载均布施工荷载F3=1.5kN/m2根据《路桥施工计算手册》，验算强度时，荷载组合为1—3，验算刚度时，荷载组合为1、2,荷载分项系数，混凝土自重荷载和模板荷载取1.2，其余荷载取1.4。
底板区F=1.2×（25.22+1）+1.4×6=39.86KN/m2支架立杆立杆承受顺桥向方木传递给其的荷载，底板区80cm×80cm平面内的荷载。
（1）、单根立杆荷载底板区：N2=48.7×0.8×0.8=21.52kN/㎡故单根立杆承受的最大荷载N=N1+N3=30.39KN/㎡。
横杆步距按1.2m计算，故立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.0×1.2=1.386。
渡槽槽身的计算
渡槽计算书一、 水力计算，拟定渡槽尺寸初步选取每节槽身长度14.2m ，槽身底坡i=11000，取该渡槽槽壁糟率n=0.013，设底宽b=2.5m ，①按设计水深h=2.75m过水面积：2A b 2.5 2.75 6.875h m =⨯=⨯=湿周：2 2.52 2.758X b h m =+=+⨯=水力半径：0.859A R mX ==111662110.85975/0.013C R m sn =⨯=⨯=流量：3m 6.8757515.1Q s ==⨯⨯=满足设计要求 ②按校核水深h=2.9m过水面积：2A b 2.5 2.97.25h m=⨯=⨯=湿周：2 2.52 2.98.3X b h m =+=+⨯=水力半径：0.873AR m X ==111662110.87375.2/0.013C R m sn =⨯=⨯=流量：3m 7.2575.216.1Q s ==⨯⨯=满足校核要求二、槽身计算纵向受拉钢筋配筋计算（满槽水+人群荷载）1、内力计算：（1）、半边槽身(见下图)每米长度的自重值()()1g KN1.052250.713 1.552.213m g k g RC g g S A g γγγ=∙=⨯⨯++=⨯⨯++=栏杆横杆每米内：2.50.6KN0.30.1250.713m 2g -=⨯⨯⨯=横杆 半边槽身面积：(0.30.4)0.10.80.10.3 1.1520.40.422 2.80.30.080.345220.160.070.840.160.3452S +⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯++⨯+++++=满槽水时半边槽身每米长度承受水重设计值（忽略托乘长度） 222 1.100.5 2.5 2.911039.875Q k Q w KNq q V m γγγ=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=水半边槽身每米长度承受人群荷载设计值：2 1.20 2.5113k Q k KNq q m γ=⨯=⨯⨯⨯=总的均布荷载：80.088KNP m =槽身跨度取7m(2)、槽身纵向受力时，按简支梁处理 计算跨度：0 5.6,7,1.05 5.88, 6.35.88n n n l m l m l m l a m l m===+==（3）跨中截面弯矩设计值（四级建筑物 k=1.15）2011.152948m M KS p l KN M==⨯⨯⨯=∙2、配筋计算：211.9c Nf mm=，2300y Nf mm =①承载力计算中，由于侧墙受拉区混凝土会开裂，不考虑混凝土承受拉力，故把侧墙看做T 型梁：'400500b 300,4502f h mm +===H 选为校核水深，按短暂情况的基本组合考虑，估计钢筋需排成两排取a=90mm,0370*******h h a mm =-=-=,确定'fb ，'500f h mm=，'05000.13610fh h =>，为独立T型梁：故'013940464733fl b mm===，''12300125006300f f b b h mm=+=+⨯=上述两值均大于翼缘实有宽度，取'400f b mm=②鉴别T 形梁所属类型1.15294338KM KN m=⨯=∙，'''0h 50011.940050036107996.822fc ffh b h h KN m KM ⎛⎫⎛⎫ ⎪-=⨯⨯⨯-=∙> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故为第一类T型截面()'fx h ≤，按宽度为400mm 的单筋矩形截面计算，6'220338100.05411.94003610s c f KM f b h α⨯===⨯⨯，10.0560.850.468b ξξ=-=<=，'0211.90.05640036103207300c f s yf b h A mm f ξ⨯⨯⨯===，min 032070.3%0.2%3003610s A bh ρρ===>=⨯,满足要求，故可配置6B 18和6B 2023411mm s A=实,③抗裂验算:()()'22'00''221826ff E s f f E sh bh b b A h y mm bh b b h A αα+-+==+-+,()()()3'''302114000 5.21033fff E s b bybb y I A h y mm α--=-+-=⨯300I 277.5h-W mm y ==,查附录表3得截面抵抗矩塑性系数m γ=1.50考虑截面高度的影响对m γ值进行修正，得：3000.7 1.50 1.23000m γ⎛⎫=+⨯= ⎪⎝⎭，在荷载效应标准组合下0.85ct α=，0330294m ct tk f W KN m KN m γα=∙>∙，故槽身抗裂满足要求。
渡槽设计—渡槽水力计算
二、渡槽水力计算方法
已知量：设计流量Q0；加大流量Qmax；上游渠底高程；上、下游渠道水力要素;允许水头损失[△Z]
侧墙的超高
矩形槽身 h h 5 12
U形槽身 h D 12
4
超高
h
注意：
1.在加大流量条件
下算超高。
2.式中单位为cm。
二、渡槽水力计算方法
已知量：设计流量Q0；加大流量Qmax；上游渠底高程；上、下游渠道水力要素;允许水头损失[△Z]
渡槽水力计算方法
目 录
1 渡槽水力计算任务 2 渡槽水力计算方法
01
渡槽水力计算的任务
一、渡槽水力计算任务
拟定槽底纵坡
i
任 设计过水断面尺寸 b,h
务 校核水头损失
△H
进出口高程确定
△1,△2,△3,△4
4
02
渡槽水力计算的方法
二、渡槽水力计算方法
已知量：设计流量Q0；加大流量Qmax；上游渠底高程；上、下游渠道水力要素;允许水头损失[△Z]
3.校核水头损失
进口段的水 Z
Q2
v02
面降落值
( A 2g )2 2g
槽身沿程水 面降落值Z1
出口段水面 回升值Z2
Z1 iL 1
Z1 3 Z
4
水头损失
Z Z Z1 Z2 [Z ]
二、渡槽水力计算方法
已知量：设计流量Q0；加大流量Qmax；上游渠底高程；上、下游渠道水力要素;允许水头损失[△Z]
4
1.槽底坡度 i
一般取i=l/500～l/1500或槽内流速v=1～2m/s（最大可达3～4m/s）；对于长渡槽 i [Fra bibliotek ] 0.2 L
渡槽内力计算
渡槽内力计算1W、△1ԏ)T 1= 1.353KN/m T 2= 6.395KN/m T=7.748KN/m△1W =-10.187/EI t (m/KN)△1ԏ=14.935/EI t (m/KN)所以X 1=1.42KN(拉力）截面弯矩M Mo -0.136-0.136-0.136-0.136-0.136-0.136-0.136G Go 00-0.193-0.76-1.661-2.836-4.204M h 00-0.073-0.357-0.922-1.815-3.037M W 0-0.175-0.694-1.737-3.406-5.753-8.741M ԏ0.1350.1350.464 1.722 4.1437.92213.072M X 100.71 1.096 1.455 1.764 2.001 2.15∑-0.0010.5340.4640.187-0.218-0.617-0.896截面弯矩N Go5.406 5.406 5.222 4.682 3.824 2.705 1.403N h 0 1.574 2.217 2.612 2.644 2.231 1.344N W 00-0.495-1.487-3.077-5.312-8.158N ԏ-7.748-12.636-16.654-19.031-19.135-16.605N X1000.3670.71 1.004 1.229 1.371∑5.406-0.768-5.325-10.137-14.636-18.282-20.645φ=0截面 设计水深时 M 设=0.251(KN ﹒m) N 设=0.092(KN ﹒m)校核水深时 M 设=0.534(KN ﹒m) N 设=0.768(KN ﹒m)φ=90截面设计水深时 M 设=0.754(KN ﹒m) N 设=18.372(KN ﹒m)(拉力）校核水深时 M 设=1(KN ﹒m) N 设=21.469(KN ﹒m)(拉力)㈢端肋的内力计算（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“L b = 1.475m底横梁截面尺寸（按等截面梁计算）H 1=0.38φ=60φ=75注 轴向力受压为正y=0φ=0φ=15φ=30φ=45校核水深作用下横向弯矩成果表y=0φ=0φ=15φ=30注 弯矩以槽壳外壁受拉为正φ=45φ=60φ=75设计水深作用下轴向力成果表b*H1=0.114㎡竖杆截面尺寸（按等截面梁计算）b*H 2=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=49.493KN/m1求作用于框架底横梁和竖杆上的荷载一个端肋的重力G b =15.107KN作用于隔离体上的剪力QQ=q*(L-L b )=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T Q2=81.35KN（2）作用于槽壳一侧直段上的剪力T Q1=45.938KN（3）框架竖杆承受L b 长度上的水平水压力q 1=24.454KN/m（4）作用于框架底梁上的均布荷载q 2=73.678KN/m（5）T Q1对竖杆中线位置的力矩M Q = 4.594(KN ﹒m)2求“拉杆”轴力X 1J 23=0.001372m 4J 21=0.000675m 4μ23=0.499μ21=0.501X 1=-7.512KN(压力)3端肋底横断面跨中截面内力计算轴力：N L =28.176KN (拉力)弯矩：M L =28.978KN(下缘受拉))2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=211.557KNN1—每节槽身重、槽顶结构重及端肋重N2=268.696KN N′=225.532KN2N2—校核水深时的水重N3=28.656KNN3—人群荷载作用于槽身的横向风压力T0=11.067KNƳQ—荷载的分项系数取 1.3μs—风荷载体型系数，根据GBJ—97可取 1.3μz—风压高度变化系数，查GBJ—97，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（弯矩以顺时针转为正）M12F=M21F=-13.101KN﹒mM23F=M32F=-15.126KN﹒mM34F=M43F=-17.152KN﹒mb计算抗弯劲度34=62.086KN34=55.529KN不满足最小配筋率的要求，按最小配筋率配筋选用3ɸ10(A′s=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φ=φ==β=0 取㈤钢筋混凝土条形基础1尺寸的选择C20基础受冲切承载力采用GB—50007—2002《建筑地基基础设计规范》的推荐公式计算参见附图F l≤0.7βhp f t a m h0选取整体板式条形基础其中a m=(a t+a b)/2F l=p j A lF l—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A l上的地基土净反力设计值βhp—受切承载力截面高度影响系数，当h＜800mm时，βhp取1.0,；当h＞2000mm时，βhp取0.9，其间f t—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a t—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，a t取柱宽；a b—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；a m—冲切破坏椎体最不利一侧计算长度；p j—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A j—冲切计算时取用的部分基地面积立柱插入深度h1a h1在≥h之间，h为0.4b h1应满足钢筋锚固长度要求≥20d，d为钢筋直径c h1≥0.05倍柱长取h1=800mm取H= 1.2m H—基础总高取a1、a2=250mmt取350mm t—杯壁厚取底板混凝土保护层厚度为35mm取砂卵石的容重Ƴ=15KN/m3a m=0.685F l=p j A l=19.397KN0.7βhp f t a m h0=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，Ⅱ级钢筋 f y=f y′=310N1=233.987KN选取c=N2=226.843KN a=M=35.557KN/m3V=14.81KN q=93.069KN/ma max=157.34当x=0.8c=0.8a min=144.006当x= 3.2c=0.8x≤c;M1x=33.169KN/m3c≤x≤L-c M2x=74.65KN/m3x≥L-c M3x=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=1000mm h=400mma s=0.05ξ=0.051＜ ξb=0.544A s=600.484mm2查《水工钢筋混凝土结构》选用4ɸ14(A′s=616mm2)总共选用8ɸ14(A′s=1232mm2)㈥渡槽及地基的稳定性验算当槽中无水时，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K1=f b N1/T0≥[K1]f b—支座的摩擦系数K1= 5.735≥[K1]=1.052槽身抗倾覆稳定安全系数K2，满足下式要求K2=M n/M P≥[K2]M P—绕风背面支点转动的倾覆力矩M n—抗倾覆力矩M n=253.868KN﹒mM p=11.51KN﹒mK1=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K c=f c∑N/∑P≥[K c]fc—摩擦系数取0.35∑N=347.9428KN407.943∑P=46.575K c= 3.066＞[K c]=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=l a∑N/∑M y≥[K0]l o= 1.2∑M y=350.942KN﹒m310.942K0= 1.574355浅基础的基地压应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a max=∑N/bl+6∑M y/bl2横槽向a min=∑N/bl-6∑M y/bl2a max=∑N/bl+6∑M x/bl2顺槽向a min=∑N/bl-6∑M x/bl2Mx=264.446KN﹒ma max=109.295横槽向a min=-22.309a max=43.991顺槽向a min=42.995a max=109.295砂卵石为43t/m2为421.4KN/m2a max≤[a]=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状况，按地基承载力设计基础通常㈥槽身的构造细节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。
渡槽设计计算书
一、设计基本资料1.1工程综合说明根据丰田灌区渠系规划，在灌区输水干渠上需建造一座跨越小禹河的渡槽，由左岸向右岸输水。
渡槽槽址及渡槽轴线已由规划选定（见渡槽槽址地形图）。
渡槽按4级建筑物设计。
1.2气候条件槽址地区位于大禹乡境内，植被良好。
夏季最高气温36℃，冬季最低气温－32℃，最大冻层深度1.7m。
地区最大风力为9级，相应风速v = 24 m / s。
1.3水文条件根据水文实测及调查，槽址处小禹河平时基流量在0.2—0.4 m3/S之间，有时断流。
洪水多发生在每年7、8月份；春汛一般发生在每年3月上旬，但流量不大。
经水文计算，槽址处设计洪水位为1242.41m，相应流量 Q = 698 m3/S；最高洪水位为1243.83m，相应流量 Q = 1075 m3/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。
槽址处小禹河两岸表层为壤土分布；表层以下及河床为砂卵石分布（见渡槽轴线断面图）。
地基基本承载力壤土为34 t / m2；砂卵石为43 t / m2。
1.4工程所需材料要求在建材方面，距槽址50km大禹镇有县办水泥厂一座，水泥质量合格，可满足渡槽建造水泥需要；槽址附近有大量砂石骨料分布，质量符合混凝土拌制需要，运距均在5km以内；槽址东北禹王山有石料可供开采，运距350km。
1.5上、下游渠道资料根据灌区渠系规划，渡槽上下游渠道坡降均为1/5000。
渠道底宽按设计流量计算2.7 m，边坡1：1.5，采用混凝土板衬砌。
渠道设计流量6立方米每秒, 加大流量7.5立方米每秒。
渠道堤顶超高0.5m。
根据灌区渠系规划，上游渠口（左岸）水面高程加大流量时为1251.04m。
下游渠口（右岸）水面高程加大流量时为1250.54m。
渠口位置见渡槽槽址地形图。
1.6设计要求1、学生须在规定期限内独立完成下述毕业设计内容并提交纸质版和电子版毕业设计各一份。
2、毕业设计内容要达到设计的要求，设计说明书要叙述简明，计算正确，符合编写规程要求。
渡槽设计部分计算书
渡槽设计任务书1.设计课题某灌区输水渠道上装配整体式钢筋混凝土矩形带横杆渡槽2.设计资料根据初步设计成果，提出设计资料及有关数据如下：1)该输水渡槽跨越142m长的低洼地带见下图，需修建通过15m3/s设计流量及16m3/s校核流量，渡槽无通航要求。
经水力计算结果，槽身最大设计水深H=2.75m，校核水深为2.90m。
支承结构采用刚架，槽身及刚架均采用整体吊装的预制装配结构。
设计一节槽身及一个最大高度的刚架。
2)建筑物等级4级。
3)建筑材料：混凝土强度等级槽身及刚架采用C25级；钢筋槽身及刚架受力筋为HRB335；分布筋、箍筋、基础钢筋HPB235。
4)荷载钢筋混凝土重力密度 25KN/m3;人行道人群荷载 2.5KN/m2栏杆重 1.5KN/m25)使用要求：槽身横向计算迎水面裂缝宽度允许值[W smax]=0.25mm,[W Lmax]=0.20mm。
槽身纵向计算底板有抗裂要求。
槽身纵向允许挠度[f s]=l0/500,[f L]=l0/550。
6)采用：水工混凝土结构设计规范（SL/T191-2008）。
3.设计要求在规定时间内，独立完成下列成果：1)设计计算书一份。
包括：设计题目、设计资料，结构布置及尺寸简图；槽身过水能力计算、槽身、刚架的结构计算（附必要的计算草图）。
2)设计说明书一份。
包括对计算书中没有表达完全部分的说明。
3)施工详图，一号图纸一张。
包括：槽身、刚架配筋图、钢筋表及必要说明。
图纸要求布局合理，线条粗细清晰，尺寸、符号标注齐全，符合制图标准要求。
4.附图渡槽计算书一、 水力计算，拟定渡槽尺寸初步选取每节槽身长度14.2m ，槽身底坡i=11000，取该渡槽槽壁糟率n=0.013，设底宽b=2.5m ，①按设计水深h=2.75m过水面积：2A b 2.5 2.75 6.875h m =⨯=⨯=湿周：2 2.52 2.758X b h m =+=+⨯=水力半径：0.859AR m X==111662110.85975/0.013C R m sn =⨯=⨯=流量：3m 6.8757515.1Q s ==⨯⨯=满足设计要求②按校核水深h=2.9m过水面积：2A b 2.5 2.97.25h m =⨯=⨯=湿周：2 2.52 2.98.3X b h m=+=+⨯=水力半径：0.873AR mX ==111662110.87375.2/0.013C R m sn =⨯=⨯=流量：3m 7.2575.216.1Q AC s ==⨯⨯=满足校核要求二、槽身计算纵向受拉钢筋配筋计算（满槽水+人群荷载）1、内力计算：（1）、半边槽身(见下图)每米长度的自重值()()1g KN1.052250.713 1.552.213m g k g RC g g S A g γγγ=•=⨯⨯++=⨯⨯++=栏杆横杆每米内：2.50.6KN 0.30.1250.713m 2g -=⨯⨯⨯=横杆半边槽身面积：(0.30.4)0.10.80.10.3 1.1520.40.422 2.80.30.080.345220.160.070.840.160.3452S +⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯++⨯+++++=满槽水时半边槽身每米长度承受水重设计值（忽略托乘长度）222 1.100.5 2.5 2.911039.875Q k Q w KNq q V mγγγ=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=水半边槽身每米长度承受人群荷载设计值：2 1.20 2.5113k Q k KNq q m γ=⨯=⨯⨯⨯=总的均布荷载：80.088KNP m=槽身跨度取7m(2)、槽身纵向受力时，按简支梁处理计算跨度：0 5.6,7,1.05 5.88, 6.35.88n n n l m l m l m l a m l m===+==（3）跨中截面弯矩设计值（四级建筑物 k=1.15）2011.152948m M KS p l KN M==⨯⨯⨯=•2、配筋计算：211.9c Nf mm=，2300y Nf mm =①承载力计算中，由于侧墙受拉区混凝土会开裂，不考虑混凝土承受拉力，故把侧墙看做T 型梁：'400500b 300,4502f h mm +===H 选为校核水深，按短暂情况的基本组合考虑，估计钢筋需排成两排取a=90mm,0370*******h h a mm =-=-=,确定'f b ，'500f h mm=，'05000.13610fh h =>，为独立T 型梁：故'013940464733f l b mm ===，''12300125006300f f b b h mm=+=+⨯=上述两值均大于翼缘实有宽度，取'400f b mm=②鉴别T 形梁所属类型1.15294338KM KN m=⨯=•，'''0h 50011.940050036107996.822fc ff h b h h KN m KM ⎛⎫⎛⎫ ⎪-=⨯⨯⨯-=•> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故为第一类T 型截面()'fx h ≤，按宽度为400mm 的单筋矩形截面计算，6'220338100.05411.94003610s c f KM f b h α⨯===⨯⨯，10.0560.850.468b ξξ=-=<=，'0211.90.05640036103207300c f s yf b h A mm f ξ⨯⨯⨯===，min 032070.3%0.2%3003610s A bh ρρ===>=⨯,满足要求，故可配置6B 18和6B 2023411mm s A=实,③抗裂验算:()()'22'00''221826ff E s f f E sh bh b b A h y mm bh b b h A αα+-+==+-+,()()()3'''302114000 5.21033fff E s b bybb y I A h y mm α--=-+-=⨯300I 277.5h-W mm y ==,查附录表3得截面抵抗矩塑性系数m γ=1.50考虑截面高度的影响对m γ值进行修正，得：3000.7 1.50 1.23000m γ⎛⎫=+⨯= ⎪⎝⎭，在荷载效应标准组合下0.85ct α=，0330294m ct tk f W KN m KN m γα=•>•，故槽身抗裂满足要求。
都江堰灌区东风渠北干渠渡槽整治方案稳定计算分析
流量 ５ ６ｍ ３ ／ ｓ ～ ０ ５ｍ ３ ／ ｓ，经成都市的新都区和青
白江区。 整治段控灌面积 ０ ５３８ 万 ｈｍ 。 东风渠
２
北干渠具有控灌面大，输水距离远，送水线路长的
特点，如果不及时对工程病险、病害进行整治，将
使灌区用水得不到保证，特别是尾水丘陵灌区，无
偶然
组合
风
压
力
土
压
力
土
的
冻
胀
根据《 建筑桩基技术规范》 （ ＪＧＪ ９４ － ２００８） ，
法解决干旱灾害。 通过对北干渠的整治，拟达到
端承桩单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：
渠系输水畅通、渠系工程安全运行及灌区节约用
Ｑ ｕｋ ＝ Ｑ ｓｋ ＋Ｑ ｒｋ
水的目的。
２ 渡槽整治设计方案
北干渠拆除重建渡槽采用钢筋混凝土结构，
Ｑ ｓｋ ＝ ｕ∑ｑ ｓｋｉ ×ｌ ｉ ＝ ξ ｒ ×ｆ ｒｋ ×Ａ ｐ
２
２
行了改造。 剩余段 ５ ＋ ６３０ ～ ３４ ＋ ８３２ 总长 ２９ ２０２ｋｍ
还未整治，设计流量 ５ ６ｍ ／ ｓ ～ ０ ５ｍ ／ ｓ。
３
３
Ｃ２５ 现浇钢筋混凝土挡块，宽 ０ １５ｍ。 Ｃ２５ 钢筋
混凝土承台置于桩基础上，基础采用 Ｃ２５ 钢筋混
凝土钻孔灌注端承桩，桩端置于基岩弱风化层，桩
北干 渠 渠 首 位 于 成 都 市 成 华 区 境 内， 全 长
３４ ８３２ｋｍ，渠道进口流量 １０ ５ｍ ／ ｓ，东北向沿等
３
高线经成都市成华区、新都区、青白江区注入西江
河，总 控 灌 面 积 ０ ６４１ 万 ｈｍ ， 其 中 田 ０ ４６１ 万
２
ｈｍ ，地 ０ １８ 万 ｈｍ 。 １９９６ 年对 ０ ＋ ０００ ～ ５ ＋ ６３０ 进
薄壳渡槽顶沿梁翼的稳定计算
图 １中顶沿 梁 翼 （ 个 ） 对 称 Ｔ型 轴 心 受 压 单 为
结 构 ， 纵 向力 的作 用 下 两沿 失 稳 时 变形 方 向 是 随 在 意 的 ， 顶沿 有可 能产 生 同 向的非对 称 变形 ， 时拉 两 那 梁对 顶沿 纵 向受力 稳 定 将 不 起 任 何 作 用 ， 定 计 算 稳 长度 为整 节槽壳 长 ， 沿尺 寸较 小时 长细 比很 大 ， 顶 极 易产 生失稳 破坏 ． ２中顶 沿 梁 翼 （ 沿 ） 非 对 称 图 单 为 『 型偏心 受 压 结 构 时 ， 纵 向力 的作 用 下 两 沿 将 产 在
式 中 ： 为剪 荷 载 ｑ Ｍ 作 用 下 的 弯 矩 ； 为 水 荷 载 Ｍ。
ｑ 作 用下 的弯 矩 ； 。 Ｍ 为 拉 梁 拉 力 （ 在该 跨 中 的 支 座 反 力 ） 生 的弯矩 ； Ｒ产 为计 算 点 在拉 梁 间 的位
置 ； Ｒ 为 跨 支 座 反 力 ； 为 支 座 在 图 ３中 的
位 置．
算 确定．
２ 剪荷 载 ｑ ， 由横 断 面 的剪 应 力 传 向槽 沿 的 ． 是
一
个轴 向力 ， 由 内部 应力 形成 ， 它 因此 在 以往 的计算
中常被 忽视 不计 ， 对 结 构 稳 定不 利 ， 为 ， 力 在 这 因 该
将式（ ）（ ）（ ） ６ ，７ ， ８ 代人 式 （ ） ５ 得
２０ ０ ８年 ８月
小 于规 范规 定值 ， 故应 按规 范选 取．
Ｍ２ ｅ／ ２ ） Ｌ ＋ ＝（ｑ （ Ｈ） ［ （ ）一（ ＋ ］ （ ） ） ６
Ｍ。 一（ 。２ ＝ ｑ／ ） Ｍ３ Ｒ ＝ （） ７ （） ８
３ 渡 槽 顶 沿 梁 翼 的受 力 计 算
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荷载最大情况
考虑)
槽身传给排架的铅直力P
3694.488
KN
∑N
5853.583
KN
σmax
323.037
KN/m2
σmin
311.154
KN/m2
e0
0.022
m
ρ
1.183
m
e0=0.022＜0.装
荷载计算
完毕,另一跨尚未安装考
虑
∑N
2739.483
KN
∑Mx
G 2.水平向为风荷载
P0
1.抗倾稳定计算
2.抗滑稳定计算
100.50 105.525
KN/m KN/m
13.50 16.20
KN/m KN/m
550
KN
槽身稳定计算 (荷载按空槽有风情况考虑)
300
4500
350
300 1300 300 1300 300 5100
580.388
KN
13.952 ∑N ∑P
350 650150 1500
2300
300 1300 300 1300 300 1300 300 5100
5100
200
200
7500 8500
1000
Ⅴ 300 400 300
Ⅴ
6800 8500
300 400
2000 500 2000 500 2000 500
500500
500500
M抗
1479.99
13.952 0.930 0.775 0.775
∑N ∑P
K滑=f∑N/∑P ∑N ∑My e0
K倾=La∑N/My
P` G1 P1 G3
G2 P2 G3
KN
KN
G2
KN
P3 G3
KN
2739.483 18.914 取摩擦系数f 为0.5
72.421
2739.483 129.798 0.047
27.438
＞［K］ =1.3 La
＞［K］ =1.5
三
地基稳定验算
横槽向
1、
荷载计算
(荷载按空槽有风情况考
∑N
2739.483
KN
∑My
129.798
KN·m
σmax
154.343
KN/m2
σmin
142.459
KN/m2
e0
0.047
m
ρ
1.183
e0=0.047＜0.1ρ=0.118
m (荷载按竖向
2、
荷载计算
M倾
16.045
2600 500500600500500
500500500
4100
500500500
7100
500500600500500 2600
500
4100
5
300 400 300
500500500
4100 7100
500500500
5100
P P` G1 P1 G3
G2 P2 G3
G2 P3 G3
3.378
KN
立柱重G1
7.875
KN
立柱重G2
15.750
KN
横梁重G3
25.63
KN
排架基础和填土重qBL
1919.84
KN
P P` G1 P1 G3
G2 P2 G3
G2 P3 G3
2.水平荷载 槽身风荷载P0 作用于排架风荷P1 作用于排架风荷P2 作用于排架风荷P3
1.抗滑稳定计算
2.抗倾稳定计算
一、槽身 二、整体
三、地基稳定验算
抗倾 抗滑 抗滑 抗倾
稳定计算条件
1.1 1.05 1.3 1.5
横向
纵向
最不利情况为空槽有风
最不利情况为空槽有风 e0最不利情况空槽有风e0＜0.1ρ σmax最不利情况竖向最大荷载σ 最不利情况为一跨槽身已安装完
槽身自重 g
设计值 人群
q 设计值 车辆
Q
一 荷载计算 1.竖向仅有槽身自重
N1
q
N2
P` G1 P1 G3
G2 P2 G3
G2 P3 G3
N1
q
N2
1.3
1000
Ⅴ 300 400 300
Ⅴ
300 400
6800 8500
500500
300
500500600500500 2600
500
4100
500
5100
1000
300
0
KN·m
σmax=σmin
e0 ρ
e0=0＜0.1ρ=0.043
148.401 0
0.433
KN/m2 m
最不利情况为空槽有风
最不利情况为空槽有风 0最不利情况空槽有风e0＜0.1ρ σmax最不利情况竖向最大荷载σmax＜[σ] 最不利情况为一跨槽身已安装完毕,另一跨尚未安装
300
4500
300
K倾=M抗/M倾
K滑=f∑N/∑P
KN 580.388 13.952
92.241 取摩擦系数f
为0.35 14.560
＞［K］ =1.1
＞［K］ =1.05
二
渡槽整体沿基础底面稳 定计算
荷载计算
(荷载按空槽有风情况考虑)
1.竖向荷载
槽身传给排架的铅直力P
580.388
KN
槽身风荷传给排架的铅直力P`