机械5

渡槽设计，包含如下文件： 摘要.doc 档案.doc 渡槽设计.doc 渡槽目录.doc 致谢.doc 渡槽布置图.dwg 第一章设计基本资料…………………………………………………………………… 1 1、工程概况及简介…………………………………………………………………… 1 1.1、工程概况……………………………………………………………………… 1 1.2、设计要求…………………………………………………………………… 2 1.3、主要参考书………………………………………………………………… 2 第二章渡槽总体布置……………………………………………………………………… 3 1、槽址选择…………………………………………………………………………… 3 2、结构选型…………………………………………………………………………… 3 2.1、槽身的选择………………………………………………………………… 3 2.2、支承选择…………………………………………………………………… 3 3、平面总体布置……………………………………………………………………… 3 第三章水力计算…………………………………………………………………………… 4 1、槽身过水断面尺寸拟定…………………………………………………………… 4 1.1、尺寸拟定…………………………………………………………………………… 4 1.2、输水水头高……………………………………………………………………… 4 2、渡槽进出口的底部高程确定……………………………………………………… 5 3、进出口渐变段……………………………………………………………………… 6 第四章槽身设计…………………………………………………………………………… 7 1、槽身断面尺寸拟定………………………………………………………………… 7 1.1、尺寸拟定…………………………………………………………………… 7 2、荷载及荷载组合…………………………………………………………………… 7 2.1、荷载计算…………………………………………………………………… 7 3、横向结构计算……………………………………………………………………… 8 3.1、受力情况分析……………………………………………………………… 8 3.2、拉杆轴向力计算…………………………………………………………… 9 3.3、侧墙内力计算………………………………………………………………10 3.4、底板内力计算………………………………………………………………11 3.5、横向配筋计算………………………………………………………………12 3.6、拉杆斜截面计算……………………………………………………………16 4、槽身纵向结构计算…………………………………………………………………16 4.1、荷载计算……………………………………………………………………17 4.2、计算纵向配筋………………………………………………………………17 4.3、斜截面强度计算……………………………………………………………17 5、抗裂计算……………………………………………………………………………18 5.1、纵向抗裂计算………………………………………………………………18 5.2、横向抗裂计算………………………………………………………………19 6、吊装计算……………………………………………………………………………22 6.1、吊装验算……………………………………………………………………22 第五章排架计算………………………………………………………………………… 24 1、排架布置……………………………………………………………………………24 2、排架尺寸拟定………………………………………………………………………24 2.1、排架高度计算………………………………………………………………24 2.2、排架分组计算………………………………………………………………24 2.3、排架分组及尺寸拟定…………………………………………………………25 2.4、尺寸拟定……………………………………………………………………25 3、荷载计算……………………………………………………………………………26 3.1、水平荷载……………………………………………………………………26 3.2、垂直荷载(传给每各立柱的荷载) …………………………………………27 4、排架横向计算………………………………………………………………………29 4.1、求排架弯矩M ………………………………………………………………29 4.2、轴向力计算…………………………………………………………………30 4.3、排架的配筋计算……………………………………………………………31 4.3、横梁配筋……………………………………………………………………32 4.4、排架的纵向计算……………………………………………………………33 4.5、排架吊装验算………………………………………………………………35 4.6、牛腿设计计算………………………………………………………………36 第六章基础计算……………………………………………………………………… 38 1、基础结构尺寸拟定…………………………………………………………………38 1.1、排架基础尺寸拟定…………………………………………………………38 2、基础的荷载组合……………………………………………………………………38 3、基础应力计算………………………………………………………………………39 4、基础配筋计算………………………………………………………………………39 第七章稳定计算………………………………………………………………………… 40 1、槽身稳定计算………………………………………………………………………40 2、渡槽整体沿基础底面抗滑稳定验算………………………………………………40 3、渡槽整体抗倾稳定计算……………………………………………………………41 4、地基稳定性验算……………………………………………………………………41 第八章细部结构…………………………………………………………………………… 43 1、伸缩缝及止水……………………………………………………………………… 43 2、支座………………………………………………………………………………… 43 3、两岸连接…………………………………………………………………………… 43 渡槽总体布置的主要内容包括槽址选择、形式选择、进出口布置、基础布置。 渡槽总体布置基本要求： 1、流量、水位满足灌区要求; 2、槽身长度短，基储岸坡稳定，结构选型合理；进出口顺直通畅，避免填方接头；少占农田、交通方便、就地取材等。 1、槽址选择 1.1、注意问题： 1、槽身长度短、基础低，降低功工程造价。 2、轴线短、顺直、进出口避免急转弯，布置在挖方处。 3、渡槽轴线尽量和河道正交。 4、少占耕地、少拆民房。 1.2、在选择槽址时，除应满足以上总体布置的要求外，还应考虑槽址附近是否有宽敞、平坦的施工场地，同时应满足槽下的交通要求。综合考虑各方面因素，在平面图上确定槽址位置，画出该断面图。 2、结构选型 2.1、槽身的选择： 槽身的横断面型式有矩、U形、圆形和抛物线形，其中常用的是矩形和U形。本设计中Q设＝4.4 m3/s，属中小流量。渡槽长度为中型渡槽。矩形渡槽具有抗冻、耐久性好的特点，施工方便，故选用矩形渡槽。又因黄家沟无常年流水，故可设拉杆以减少侧墙厚度。 2.2、支承选择： 该渡槽地址处沟深约8米，跨度较大（约110m），宜用梁式渡槽。 综合分析：选用简式梁型式，虽弯距较大，但施工方便。 3、平面总体布置 本设计布置等跨间距为8m的单排架共13跨，矩形渡槽采用简支，上下游渐变段各8m与梯形混凝土渠首相连。渡槽全长120m，槽上根据交通要求设人行桥，净宽0.85m。拱墩台及排架基础墩均采用浆砌石护坡。总体布置图见图2－1所示。 第三章水力计算 1、槽身过水断面尺寸拟定 1.1、尺寸拟定： 选定纵坡i＝1/600，底宽B＝2.0m。糙率
n＝0.014，Q设＝4.4 m3/s，Q加＝5.5 m3/s。因槽长大于15－20倍槽内水深，故按明渠均匀流计算。计算结果：Q设＝4.4 m3/s时，h设＝1.15 m；Q加＝5.5 m3/s时，h加＝1.36 m。B/h分别为1.74和1.47，根据工程特殊情况，侧墙加厚，宽深比适当提高满足要求。 超高：h/12 5=115/12 5=14.6(cm)<136-115＝21(cm)，故H＝1.36 0.1=1.46(cm)(考虑拉杆高)。 1.2、输水水头高： 通过渡槽的输水水头损失，包括进出口水头损失、槽身沿程水头损失与进出口水面回升三方面，详见图3－1所示。 1.2.1、进出口水头损失Z： 水流过渠道渐变段进入槽身时，流速增大，水面发生降落。工程中常近似按淹没宽顶堰计算： （3－1） 式中K1－进口段按局部水头损失系数，与渐变段形式有关，扭曲面为0.1，八字面为0.2，圆弧直墙为0.2，急变形式为0.4； V、V0＝槽身与上下游渠道的流速，m/s； G－重力加速度，取9.8m/s2. 具体计算见表3－1所示。 1.2.2、槽身沿程水头损失Z1： 水流经过全槽后水面发生降落，按明渠均匀流计算： Z1＝IL （3－2） L－槽身长度，L＝13*8＝104（m）; I－槽身坡降，要经方案比较，使水头损失满足规划要求，并注意到前面已假定了i＝1、600，比较时可取1/500、1/700、1/650。详见表3－1。 1.2.3、出口水面回升： 水流经槽身、渠道出口渐变段进入下游渠道因流速减少，部分动能转化为势能，水面回升： （3－3） K2－出口局部水头损失系数，取0.2： V－槽身流速，m/s： V1－下游渠道流速，m/s。