水利水电工程建筑专业-渡槽设计.doc

毕业设计资料学生姓名： *** 学 号：40专 业： 水利水电工程建筑设计题目： 渡 槽指导教师： ** **摘 要 **水库灌区引水干渠控制灌区农田面积4330hm2，经黄家沟时经比较采用渡槽方案，工程为III等工程，主要建筑物为3级修筑的渡槽采用矩形梁式渡槽，槽底宽为2.0m，侧墙高1.71m，设有间距为2.0m高为0.1m的拉杆，考虑到交通要求，还设有0.85m宽的人行板黄家沟顶宽约有120m，沟深约为8m，属狭长V形断面，无常流水，沟内有良田，可种植经济作物耕作深度1.0m本设计布置等跨的间距为8m的单排架共13跨，与渐变段连接处采用浆砌石槽台排架与地基的连接采用整体基础槽身、排架以及基础采用预制吊装形式，为使预制时简单、方便，将排架分为三组细部结构中本设计采用沥青填料式止水；支座采用一端固定，一端活动的形式关 键 词：渡槽；拉杆；排架目录第一章 设计基本资料 …………………………………………………………………… 11、工程概况及简介 …………………………………………………………………… 11.1、工程概况……………………………………………………………………… 1、设计要求 …………………………………………………………………… 2、主要参考书 ………………………………………………………………… 2第二章 渡槽总体布置……………………………………………………………………… 31、槽址选择 …………………………………………………………………………… 32、结构选型 …………………………………………………………………………… 3、槽身的选择 ………………………………………………………………… 3、支承选择 …………………………………………………………………… 33、平面总体布置 ……………………………………………………………………… 3第三章 水力计算…………………………………………………………………………… 41、槽身过水断面尺寸拟定 …………………………………………………………… 41.1、尺寸拟定…………………………………………………………………………… 41.2、输水水头高 ……………………………………………………………………… 42、渡槽进出口的底部高程确定 ……………………………………………………… 53、进出口渐变段 ……………………………………………………………………… 6第四章 槽身设计…………………………………………………………………………… 71、槽身断面尺寸拟定 ………………………………………………………………… 71.1、尺寸拟定 …………………………………………………………………… 72、荷载及荷载组合 …………………………………………………………………… 72.1、荷载计算 …………………………………………………………………… 73、横向结构计算 ……………………………………………………………………… 83.1、受力情况分析 ……………………………………………………………… 83.2、拉杆轴向力计算 …………………………………………………………… 93.3、侧墙内力计算 ………………………………………………………………103.4、底板内力计算 ………………………………………………………………113.5、横向配筋计算 ………………………………………………………………123.6、拉杆斜截面计算 ……………………………………………………………164、槽身纵向结构计算 …………………………………………………………………164.1、荷载计算 ……………………………………………………………………174.2、计算纵向配筋 ………………………………………………………………174.3、斜截面强度计算 ……………………………………………………………175、抗裂计算 ……………………………………………………………………………185.1、纵向抗裂计算 ………………………………………………………………185.2、横向抗裂计算 ………………………………………………………………196、吊装计算 ……………………………………………………………………………226.1、吊装验算 ……………………………………………………………………22第五章 排架计算 ………………………………………………………………………… 241、排架布置 ……………………………………………………………………………242、排架尺寸拟定 ………………………………………………………………………242.1、排架高度计算 ………………………………………………………………242.2、排架分组计算 ………………………………………………………………242.3、排架分组及尺寸拟定…………………………………………………………252.4、尺寸拟定 ……………………………………………………………………253、荷载计算 ……………………………………………………………………………263.1、水平荷载 ……………………………………………………………………263.2、垂直荷载(传给每各立柱的荷载) …………………………………………274、排架横向计算 ………………………………………………………………………294.1、求排架弯矩M ………………………………………………………………294.2、轴向力计算 …………………………………………………………………304.3、排架的配筋计算 ……………………………………………………………314.3、横梁配筋 ……………………………………………………………………324.4、排架的纵向计算 ……………………………………………………………334.5、排架吊装验算 ………………………………………………………………354.6、牛腿设计计算 ………………………………………………………………36第 六 章 基础计算 ……………………………………………………………………… 381、基础结构尺寸拟定 …………………………………………………………………381.1、排架基础尺寸拟定 …………………………………………………………382、基础的荷载组合 ……………………………………………………………………383、基础应力计算 ………………………………………………………………………394、基础配筋计算 ………………………………………………………………………39第七章 稳定计算 ………………………………………………………………………… 401、槽身稳定计算 ………………………………………………………………………402、渡槽整体沿基础底面抗滑稳定验算 ………………………………………………403、渡槽整体抗倾稳定计算 ……………………………………………………………414、地基稳定性验算 ……………………………………………………………………41第八章 细部结构…………………………………………………………………………… 431、伸缩缝及止水……………………………………………………………………… 432、支座………………………………………………………………………………… 433、两岸连接…………………………………………………………………………… 43附录：第一章 设计基本资料1、工程概况及简介、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地质：沟内周口店期黄土层，干重度为13－14KN/m3Φ＝21C＝24KPa，地基承载力[R]＝290Kpa，基础与地基摩擦系数f＝0.31上、下游渠道资料：上游渠底高程为m，Q设3/s，k加大＝0.25，Q加大＝5.5 m3/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：流量（m3/s）纵坡i底宽b（m）流量v（m3/s）堤高H（m）边坡糙率n水深h（m）超高△H（m）渠口宽b（m）Q设1/35001:1Q加大1/35001:1、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rc＝24KN / m3，温度膨胀系数dc＝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fy=fy’=210N/mm2。

强度模量Es＝2.1×105N/ mm2, Ⅱ级钢筋强度设计值fy=fy’=310N/mm2,强度模量Es＝2.1×105N/mm2钢筋混凝土重度r＝35KN/ m3构件裂缝宽度允许值，短期组合[Wmax]＝0.3mm，长期组合[Wmin]＝0.25mm 表1－2 混凝土特性指标：（单位N/ mm2）混凝土强度等级轴心抗压轴心抗拉弹性模量Ec标准值fck设计值fc标准值fck设计值fcC202.55×104C252.8×104浆砌采用M15砂浆砌块石工程回填土及地基力学特性根据有关实验报告结果如下：rc＝16KN / m3C＝23Kpa，修正后地基承载力特性值fa=290Kpa基础与地基摩擦系数f＝0.35，抗滑稳定安全系数[K]＝1.5根据《水利水电工程等级划分及洪水标准规定》以及灌区规划要求，确定该渡槽为三级永久建筑物，结构安全级别为Ⅱ级机构重要性系数为r0＝1，短暂设计状况系数ψ＝0.95，偶然状况系数ψ＝0.85，钢筋混凝土结构系数rd＝1.2其他荷载：2(人行桥上的活荷载)2(风压)气象：最高日平均气温30℃，最低日平均气温0℃，不考虑冻土深度施工条件：采用装载式钢筋混凝土渡槽，预制吊装。

设计要求： 按初步设计标准设计，局部可深入考虑进行渡槽总体布置，包括槽身、支撑、基础等机构型式的选择水力计算槽身设计支承机构设计基础设计细部构造设计、主要参考书：《水工设计手册》《渡槽》《设计图集》《建筑结构》《工程力学》《水力学》《土力学》《工程制图》《水工钢筋混凝土结构》第二章 渡槽总体布置 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，基础、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。