排水渡槽毕业设计

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渡槽毕业设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日 目录第一章、设计基本资料31.1、基本资料31.1.1、工程概况：41.1.2、地形资料：51.1.3、地质资料:51.1.4、水文资料:81.1.5、总干渠设计参数:121.1.6、对外交通运输条件:121.1.7、渡槽设计参数:121.2、设计要求141.2.1、工程总体布置:141.2.2、水力计算:141.2.3、槽身设计:141.2.4、支承结构设计:141.2.5、基础设计:141.2.6、其他结构设计:141.3、主要参考规范及书籍15第二章、渡槽总体布置152.1、建筑物轴线选择152.2、建筑物型式选择152.3、槽身断面尺寸选择162.4、渡槽长度确定及其组成部分172.4.1、总干渠的横断面结构确定及左、右岸堤防高程的确定:172.4.2、渡槽各组成部分的确定：槽身段、上游进口段和下游防冲段等:17第三章、水力计算173.1、矩形槽身过水断面的确定173.2、计算侧墙总高度183.3、渡槽水头损失的计算193.3.1、拟定上游渠道断面尺寸:193.3.2、校核过水能力:193.3.3、渠道、槽身水流速：203.3.4、进口水面降落Z计算：203.3.5、槽身沿程水头损失Z1：203.3.6、出口水面回升Z2：213.3.7、渡槽总水头损失：213.4、渡槽各控制点的高程、消力池前的水位确定213.5、渡槽前后长度及总长度22第四章、槽身结构计算224.1、槽身断面尺寸拟定224.2、横向结构计算234.2.1、确定槽深结构计算简图及作用荷载:234.2.2、拉杆轴向力计算：244.2.3、拉杆拉力:254.2.4、侧墙内力计算:254.2.5、底板内力计算:274.3、纵向结构计算304.3.1、槽身荷载计算:304.3.2、计算纵向配筋:31 4.3.3、斜截面强度计算:324.4、吊装计算334.5、槽身的构造设计334.5.1、伸缩缝及止水：334.5.2、支座：344.5.3、两岸连接：34第五章、排架设计355.1、排架布置355.2、排架尺寸拟定355.2.1、排架高度计算:355.2.2、排架分组计算:355.2.3、排架分组及尺寸拟定:365.2.4、尺寸拟定:375.3、荷载计算375.3.1水平荷载：375.3.2、垂直荷载（传给每个立柱的荷载）：405.4、排架横向计算425.4.1、求排架弯矩M:425.4.2、轴向内力计算:445.4.3、排架的配筋计算:445.4.4、横梁配筋:475.4.5、排架的纵向计算:475.4.6、排架吊装验算:495.4.7、牛腿设计计算:51第六章、基础计算526.1、基础结构尺寸拟定536.2、基础的荷载组合536.3、基础应力计算546.4、基础配筋计算556.4.1、基础地板配筋:556.4.2、基础梁配筋计算:56第七章、稳定计算577.1、槽身稳定计算577.2、渡槽整体沿基础底面抗滑稳定验算587.3、渡槽整体抗倾稳定计算587.4、地基稳定性验算59第八章、下游消能防冲设计608.1、消力池设计608.1.1、消力池深度计算:608.1.2、消力池长度计算:628.1.3、消力池的结构计算:628.2、海漫设计628.2.1、海漫的长度计算:628.2.2、材料选择:628.2.3、结构布置:628.2.4、反滤池:628.2.5、河床冲刷深度的计算:63第九章、河沟控导和防护设计63第十章、总结63 第一章、设计基本资料1.1、基本资料三里庄沟排水渡槽位于河南省辉县市百泉镇三里庄南约500m处，集流面积1.63km2，5年一遇设计流量27m3/s，天然洪水位102.48m，20年一遇校核流量47m3/s，天然洪水位102.68m。交叉断面处总干渠底宽15.5m，渠底高程92.46m，设计流量260m3/s，相应水位99.46m，加大流量310m3/s，相应水位99.97m，一级马道高程101.47m，边坡系数2.0，马道宽5.0m。渡槽垂直总干渠中心线布置，槽身纵梁底部高程至渠道加大水位的净空不小于0.5m。建议进口槽底高程采用102.50m，纵向比降采用1/500，槽身糙率采用0.014。横断面尺寸以通过20年一遇洪水时槽身不发生漫溢为原则，经方案比较后确定槽宽和槽深。槽身可采用预应力混凝土或普通钢筋混凝土结构，支承结构采用单排架，基础型式可采用整体板式或钻孔灌注桩基础。槽身、支墩、基础等主要部位按1级建筑物设计；进出口翼墙、导墙、下游消能工、河沟控导、防护等次要部位按3级建筑物设计。槽身稳定计算工况：设计工况：空槽+风压，即槽身无水，设计风压；校核工况：空槽+地震，即槽身无水，发生地震。挡土墙稳定计算工况：设计工况：建成无水；校核工况1：墙前无水，墙后水位至1/3墙高；校核工况2：墙前墙后无水，地震。结构计算荷载组合参考下表： 部位设计工况工况说明自重水重水压力风荷土压力预应力地震施工检修I级建筑物允许挠度（按L）最大裂缝宽度允许值(mm)槽身基本5年洪水ÖÖÖÖÖL/5000.2～0.3特殊Ⅰ满槽ÖÖÖÖÖ－－特殊Ⅱ施工ÖÖÖÖ－－墩排架桩基本5年洪水ÖÖÖÖÖÖ－－特殊Ⅰ满槽ÖÖÖÖÖÖ－－特殊Ⅱ施工ÖÖÖÖÖ－－特殊Ⅲ空槽地震ÖÖÖÖÖ－－排水渡槽结构计算荷载组合及安全系数表1.1.1、工程概况：三里庄沟排水渡槽位于河南省辉县市百泉镇三里庄南约500m处，是南水北调中线工程总干渠与三里庄沟的交叉建筑物。工程交叉处总干渠黄河北—漳河南渠段桩号为Ⅳ109＋089.8，轴线交叉点大地坐标为x＝3925715.053，y＝38483718.688。交叉断面以上三里庄沟集水面积0.9Km2，五年一遇设计洪峰流量11m3/s，二十年一遇校核洪峰流量19m3/s，五十年一遇设计洪峰流量24m3/s，二百年一遇校核洪峰流量30m3/s。 交叉断面处总干渠设计流量260m3/s，相应水位99.464m；加大流量310m3/s，相应水位99.973m。1.1.2、地形资料：工程区位于太行山山前冲洪积平原和华北平原过渡地带，地势东北高西南低，三里庄沟呈东北西南流向沟底高程103.5～101.0m，呈宽浅型，两岸为耕地，地面高程106.6～108.5m。工程区测有总干渠带状地形图（比例尺：1/5000）和建筑物场区1/500大比例尺地形图，其中建筑物场区测量范围为总干渠左右岸、交叉建筑物上下游各300m。1.1.3、地质资料:工程区位于华北准地台山背斜的东南部，新构造分区为华北断陷～隆起区太行山隆起东南部边缘，区域断裂构造空间展布以北东向为主,次为北西向。1996年7月24日～8月5日，河南省水利勘测总队对工程区进行了勘查，布设钻孔3个，总进尺100m，并进行了标贯、重型动力触探等原位测试和室内土工试验。1.工程地质（1）地层岩性在勘探深度范围内，场区上覆第四系粘性土、卵石，下伏上第三系砂岩、粘土岩，可划分为6个地质单元，岩性由老到新分述如下：上第三系上新统潞王坟组(N2L)：河湖相沉积，岩性为砂岩、粘土岩，顶板高程72.64～75.38m，总厚度大于9.8m。粘土岩：灰色、棕白、黄褐色，巨厚层状，具有不规则裂隙，裂面具有蜡状光泽，含少量钙质团块，岩芯完整，中心孔揭露厚度9.8m。砂岩：黄褐色，中厚层状；砂粒成分以石英为主，长石次之；具水平层理，弱风化；泥钙质半胶结，仅在1、3号孔中揭露，中心孔被剥蚀而缺失。第四系中更新统(alplQ2)：冲洪积物，具粘砾多层结构，岩性由两层粉质粘土和两层卵石组成，总厚度26.2～30.2m。卵石：灰色，卵石成份为灰岩，直径3～5cm，大者12cm，含量70％～80％，余为泥质充填。该层中心孔较厚，两边孔较薄，平均厚度4.45m。粉质粘土：棕红色，致密坚硬，土质不均，有铁锰质薄膜，裂隙发育，裂面光滑，具蜡状光泽。平均厚度10.87m，中山部夹厚30cm的泥卵石。卵石：灰色，成份为灰岩，次圆状，卵石粒径一般2～4cm，大者达12cm，含量60％～80％，余为泥质充填。该层自东向西渐薄，在3号孔附近尖灭。粉质粘土：棕红、棕黄色，土质不均，含少量铁锰质斑点，平均厚度11.13m。 （2）岩土物理力学性质各岩土物理力学性质指标建议值见表一和表二。（3）地震基本烈度根据长江水利委员会编制的《南水北调中线工程地震动参数区划报告（2000年4月）》，工程区位于华北平原地震带的南部,场区地震动峰值加速度值为0.20g，相当于地震基本烈度为8度区。2.水文地质场区地下水类型为孔隙～裂隙潜水，含水层为第四系中更新统卵石、上第三系砂岩。地下水位标高85.07～85.23m。场区地下水补给来源主要为大气降水和侧向迳流补给，排泄方式主要为侧向迳流和人工开采。该区地下水化学类型为“HCO3-Ca”型；矿化度0.299g/L，属淡水；总硬度16.68H°，属硬水；pH值7.48，呈弱碱性；含量12.97mg/L，侵蚀性CO2含量为0mg/L。根据《水利水电工程地质勘察规范》表G.0.2判别，该区地下水对砼无腐蚀性。3.工程地质条件及评价(1)工程区沟底和两岸均为耕地，施工场地开阔，但交通不便利。(2)工程区地层基本稳定，除表层3.5m强度稍低外，其余各地质单元强度相对较高，但第③层粉质粘土和第⑥层粘土岩具中等膨胀潜势。地下水埋藏较深，适宜作钻孔灌注桩基础，桩端持力层宜放在上第三系砂岩及粘土岩中，也可放在第④层（Q2）卵石或第③层粉质粘土中，可视荷载情况确定。(3)场区地下水类型为孔隙～裂隙潜水，含水层为第四系中更新统卵石、上第三系砂岩。地下水位标高85.07～85.23m。地下水对砼无腐蚀性表一各土体单元的物理指标建议值表土体单元编号土名物理性质天然含水量天然干密度比重天然孔隙比液液限塑限塑性指数液性指数wρdGsewLWPIpIL%g/cm3%%%% ①粉质粘土22.31.582.720.73934.019.015.00.18②卵石③粉质粘土25.71.542.730.78337.821.616.30.26④卵石⑤砂岩⑥粘土岩19.91.712.7448.025.022.70(4)工程区位于华北平原地震带的南部,场区地震动峰值加速度值为0.20g，相当于地震基本烈度为8度区。表二土岩体力学性指标建议值表岩土体单元序号土名力学性质渗透系数承载力标准值fk钻孔桩压缩系数压缩模量饱和快剪凝聚力内摩擦角容许承载力桩周土极限摩阻力avEsCψKMPa-1MPakPa（0）cm/skPaσoτi①粉质粘土0.277.2532.018.018022060②泥卵石350400130③粉质粘土0.218.435.020.023025060④泥卵石350400130⑤砂岩350400100⑥粘土岩300350100 1.1.4、水文资料:1.流域特征三里庄沟属海河流域卫河水系内的一条小河道，位于太行山前冲洪积平原，从东北流向西南，属季节性河流。该河发源于辉县市西南部丘陵地区，在辉县市三里庄村附近与总干渠相交。交叉断面以上集水面积0.9Km2,沟长2.38km，平均比降0.0191。工程场区地形比较平坦，河道两岸地面高程106.6～108.5m，交叉地面处的河道已被生活垃圾填平，而上下游沟形明显。上游河底高程为103.5m左右，下游沟底高程101.8～103.6m，左右两岸现为耕地。该流域地处暖温带，属大陆性季风气候区，全年四季分明，温差较大，冬春季多风干旱少雨，夏末秋初空气湿润雨水较多。流域内多年平均降雨量613mm，降雨主要集中在7～9三个月，占全年降雨量的70％。区内多年平均气温为14.3°C，多年平均蒸发量为1335.4mm；最多风向为南北风，全年无霜期为210天。2.设计洪水（1）设计暴雨三里庄沟为流域面积不大的一条小冲沟，流域内无实测流量和雨量资料，交叉断面处的设计洪水由河南省1984年10月出版的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》查算。暴雨计算时段取10分钟、1小时、6小时和24小时，暴雨参数均值和变差系数Cv，均由《图集》中的短历时暴雨参数等值线图查流域重心点取得。偏差系数Cs选用3.5Cv，由于流域面积小，以设计点雨量作为流域设计面雨量。（2）24小时洪量及洪峰流量由豫北山丘区次降雨径流关系（P+Pa～R）Ⅳ—1线查算24小时各种频率设计净雨量乘以流域面积得设计洪水总量。设计洪峰流量采用推理公式计算。其成果见表3。表3设计洪水成果表项目P=20%P=10%P=5%P=2%P=1%P=0.5%设计洪峰流量（m3/s）111419242630设计24小时流量（万m3）5812161923（3）设计洪水过程线 设计洪水过程线按24小时净雨量历时分配、三角形概化过程线叠加方法计算，设计洪水过程线见表4。表4设计洪水过程线（单位：m3/s）序号P=20%P=10%P=5%P=2%P=1%P=0.5%10000002000000300000140000015000011600001170001118000111900111210011122110112331212325613144481014214871315151161911263016221124192317114167818012634 1900133320001222210002122200011123000111240001113、水位～容积关系曲线按照洪水调节计算中规定的计算原则，确定总干渠左岸滞洪高程和相应的滞洪范围。在总干渠1/5000带状地形图上，勾划出限定的最高滞洪水位时的左岸滞洪范围，根据选定的左岸最大滞洪范围，采用地形图上各等高线和等高距，计算各种水位对应的容积，三里庄沟的水位和容积关系见表5。表5水位～容积关系表滞洪水位（m）103.00104.00105.00106.00107.00108.00109.00110.00容积（万m3）0.100.451.102.153.856.8011.2517.704.天然水位～流量关系根据该河的流域特征，交叉断面处天然水位～流量关系按明渠均匀流进行计算。主槽糙率采用0.035，滩地糙率采用0.06，河道比降为0.0191，交叉断面处沟道水位～流量关系见表6。表6交叉断面处天然水位～流量高程表水位（m）102.48102.58102.68102.77102.91流量（m3/s）11.014.019.024.030.05.调洪演算成果三里庄沟为不串流的河道，考虑河道的滞洪作用，视交叉断面上游为一座水库进行洪水计算，确定建筑物规模及左岸防洪水位，其洪水调节计算原则为： （1）在排水渡槽主体高程范围内，总干渠左岸防洪堤防洪标准按五十年一遇洪水设计，二百年一遇洪水校核。（2）在设计洪水时，左岸最高滞洪水位应低于总干渠设计堤顶1.5m；校核洪水时，左岸最高滞洪水位应低于总干渠设计堤顶1.0m。（3）左岸防护对象的防护标准：当发生五年一遇及以下标准洪水时，要求左岸农田不受淹；当发生二十年一遇以下洪水时，要求左岸村庄不积水。上游水面壅高一般不超过30cm。不同渡槽断面时的调洪演算成果见表7频率天然情况方案一方案二方案三Q（m3/s）H（m）槽身断面1槽身断面2槽身断面3Q（m3/s）H（m）Q（m3/s）H（m）Q（m3/s）H（m）P=20%11102.488104.569104.3110104.15P=10%14102.5811105.1612104.8813104.64P=5%19102.6814105.7115105.4616105.11P=2%24102.7717106.2118105.9119105.65P=0.5%30102.9121106.9323106.524106.34表7调洪演算成果表注：表中H――上游洪水位。1.1.5、总干渠设计参数:总干渠与三里庄沟排水渡槽交叉处为全挖方渠段。总干渠设计流量260m3/s，相应水位99.46m；加大流量310m3/s，相应水位99.97m。渠道断面要素为：渠底宽15.5m，渠底高程92.46m，比降1/20000,糙率0.015，一级内边坡1:2，二级内边坡1:1.5；左、右岸一级马道高程均为101.47m，马道宽均为5.0m；总干渠运行维护道路设置在渠道右侧。沿渠道开挖线向外13m范围内左岸设防洪堤、防护林带、截流沟和防护围栏，右岸除不设截流沟外，其他与左岸相同。 1.1.6、对外交通运输条件:工程区毗邻辉县市城区，地形开阔，交叉断面处左侧300m有县级公路，向西3km连接豫42省道，场外交通便利。1.1.7、渡槽设计参数:1.设计标准（依据调洪演算成果）（1）五十年一遇洪水设计，二百年一遇洪水校核（首选方案）（2）二十年一遇洪水设计，五十年一遇洪水校核（次选方案）2.槽身、排架、基础等主要部位按Ⅰ级建筑物设计，进出口翼墙、导墙、下游消能工、河沟控导等的防护等次按3级建筑物设计。3．建筑材料：钢筋采用Ⅱ级钢，槽身及拉杆采用C30钢筋混凝土；人行道板、栏杆、进出口渐变段、消力池底板等采用C20钢筋混凝土；排架、基础采用C25钢筋混凝土，其他采用浆砌石或干砌石。建筑材料特性指标见表8，有关系数等见表9、10。表8建筑材料特性指标混凝土强度等级轴心抗压设计值fc轴心抗拉设计值ft弹性模量EcC20101.12.55×104C2512.51.32.8×104C30151.53.0×104Ⅱ级钢筋强度设计值：fy=f’=310,钢筋Es=2.0×105混凝土重度γ＝24KN/m3,钢筋混凝土重度γ＝25KN/m3表9作用荷载分项系数作用荷载类别永久作用可变作用水荷载静水压力动水压力作用（荷载）分项系数γG＝1.05γQ＝1.21.01.05表10结构安全级别及有关系数建筑物级别安全级别结构重要性系数γO结构系数γd设计状况系数素混凝土钢筋混凝土持久短暂偶然ⅠⅠ1.1受压2，受拉1.31.21.00.950.85ⅢⅡ1.01.21.00.950.85 受压2，受拉1.34．其他荷载（1）人群荷载：2.5KN/m2(人行桥上活荷载)（2）施工荷载：4KN/m2（3）基本风压：0.45KN/m2（4）γ水＝10KN/m3（5）地震荷载：简化成只考虑对排架有影响，在排架纵、横向计算中，槽身地震惯性力简化为作用于排架顶部的节点力式中：＝0.2=0.25=2.0：槽身自重加半槽水重（标准值）（6）基础土重度；根据地质资料计算5．施工条件：采用装配式钢筋混凝土结构，预制吊装。6．使用要求：该槽身结构属二类环境条件，临水面最大裂缝宽度允许值：短期组合0.3mm，长期组合0.25mm。1.2、设计要求1.2.1、工程总体布置:1．建筑物轴线选择2．渡槽方案及型式选择（包括支承、基础及两岸连接建筑物）1.2.2、水力计算:1．槽身过水断面尺寸的确定2．渡槽纵坡确定3．渡槽水头损失演算 4．进出口槽底高程确定5．出口连接建筑物底部高程确定1.2.3、槽身设计:1．槽身横断面型式及尺寸确定2．槽身荷载计算3．槽身横向、纵向结构计算4．槽身的构造设计：槽身分缝、止水及支座构造确定等。1.2.4、支承结构设计:1.支承型式选择2.支承尺寸拟定1.2.5、基础设计:1.基础型式选择2.进行尺寸拟定3.基础结构计算4.地基应力计算1.2.6、其他结构设计:翼墙、消力池、河沟控导等结构的设计。1.3、主要参考规范及书籍1.《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-962.《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-19973.《水工建筑物抗震荷载设计规范》SL203-974.《水闸设计规范》SL265-20015.《水工钢筋混凝土结构》6.《土力学》7.《水力学》8.《工程力学》 9.《工程水文》10.《渡槽》11.《水工建筑物》等等第二章、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。2.1、建筑物轴线选择工程区内总干渠为西北—东南走向，三里庄沟自东北流向西南，上下游沟形明显，并呈宽浅型，河、渠中心线接近垂直。根据《左岸排水建筑物土建工程初步设计大纲》的要求，排水渡槽的轴线应与渠道轴线垂直，槽墩走向应与渠道轴线一致。因此三里庄沟排水渡槽轴线与总干渠中心线成正交布置，渡槽进口布置在河槽内偏右岸，出口偏向河道左岸，通过控导工程与下游河道连接。（图见地形图）2.2、建筑物型式选择三里庄沟与总干渠交叉断面处，总干渠设计水位为99.464m，加大水位为99.973m，渠底高程92.464m。三里庄沟沟底高程为103.50m，高于总干渠各工况水位，因此根据地形条件，经分析比较后确定总干渠与三里庄沟交叉建筑物型式选用排水渡槽。渡槽进口处渠底高程为103.5m，槽身纵向比降在1/500~1/1500之间选择，糙率n采用0.014。渡槽横断面采用矩形型式，侧墙上端设置拉杆（s=2m），拉杆上铺设人行道板，两侧设栏杆。下部支承采用单排架，交叉采用整体式平底板。槽身横断面结构见图1(t1=25cmt2=30cm)。人行道板：a=90cmb=8cm拉杆截面为16cm×16cm 2.3、槽身断面尺寸选择根据调洪演算成果，工程修建后，三个方案的五年一遇上游洪水位均低于沟岸一级阶地高程106.11m，对农田无淹没影响；二十年一遇上游洪水位也均低于一级阶地高程106.11m，洪水不出槽，左岸村庄不积水，从总干渠防洪标准看，五十年一遇洪水位方案1为106.21m，高于一级阶地高程，方案2、3分别为105.91m和106.34m，洪水不出槽；二百年一遇洪水位分别为106.93m、106.50m、106.34m，均高于沟岸一级阶地高程但低于河岸高程，洪水行于槽内，对总干渠无影响。经过综合分析，建议选用方案2，五十年一遇洪水下泄流量18m3/s，二百年一遇洪水下泄流量23m3/s，作为槽身断面尺寸的设计和校核标准。2.4、渡槽长度确定及其组成部分2.4.1、总干渠的横断面结构确定及左、右岸堤防高程的确定:1、左岸堤防高程：设计高程105.914+1.5=107.41m校核高程106.5+1.0=107.5m2、右岸堤防高程：右岸堤防高程比左岸低，则取右岸高程为107.0m2.4.2、渡槽各组成部分的确定：槽身段、上游进口段和下游防冲段等:1、槽身长度Lmin=100m 2、上游进口长度Lj=c(B1-B2)3、下游防冲段长度Lj=c(B1-B2)第三章、水力计算3.1、矩形槽身过水断面的确定根据设计流量Q、i、n，用试算的方法求出设计水深h和过水断面宽b。已知糙率n=0.014,渡槽纵坡i=1/1000，Q设=18m3/s，深宽比h/b=0.6-0.8，取h/b=0.7，则b=h/0.7。按明渠均匀流公式计算则采用迭代法得h0=2.37校核过水能力 故h0需加大则取h0=2.40m则则设计水深h0=2.40m3.2、计算侧墙总高度1、超高2、校核过水能力故满足要求。 3.3、渡槽水头损失的计算3.3.1、拟定上游渠道断面尺寸:已知边坡系数m=1，比降i=1/8000，糙率n=0.014，底宽b=3.43m。根据明渠均匀流公式得3.3.2、校核过水能力:1、设计流量2、校核流量 3.3.3、渠道、槽身水流速：上游渠道流速槽深流速3.3.4、进口水面降落Z计算：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：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；取八字斜墙K1=0.2V、V0＝槽身与上下游渠道的流速，m/s；G－重力加速度，取9.8m/s2.则3.3.5、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＝iLL－槽身长度，L＝100（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＝1/1000。则Z1=iL=0.10m3.3.6、出口水面回升Z2：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： K2－出口局部水头损失系数，取0.2K1－进口段按局部水头损失系数，取0.23.3.7、渡槽总水头损失：△Z＝Z+Z1-Z2规划中允许水头损失为0.2m，计算值应等于或略小于此值，具体计算如下：△Z＝Z+Z1-Z2=0.23+0.10-0.15=0.18m通过计算，用允许水头损失作为一个重要指标，当i＝1/1000，△Z＝0.18m小于规划允许的水头损失0.2m，所以初步选定的断面尺寸符合规划要求。3.4、渡槽各控制点的高程、消力池前的水位确定为了时渡槽与上下游渠道高程水面平顺连接，合理利用水头损失而不影响过水能力，渡槽进出口渠底的降低要与水流情况相适应。进口抬高值：y1＝h1-Z-h2＝2.76-0.23-2.40=0.13(m)出口降低值：y2＝h3-Z2-h2＝2.76-0.15-2.40=0.21(m)则进口槽底高程出口槽底高程出口渠底高程消力池前的水位为2.40m3.5、渡槽前后长度及总长度水流通过渡槽，由于槽身宽与渠宽不一致，为了使水流能平顺过渡，渡槽进出口常采用渐变段衔接。本设计中采用八字斜墙 ，参照武汉水利电力学院主编的《水工建筑物》计算渐变段长度：（1）落地槽段底部高程103.65m，长4m（2）涵洞段底部高程103.65m，长9m（3）上有进口段（渐变段长3m），高程为103.50m（4）下游消能防冲段长3+9+13=25m（5）槽身段分缝缝宽4cm（6）分跨：每10m一跨（7）渡槽总长度100m第四章、槽身结构计算4.1、槽身断面尺寸拟定槽深横断面结构示意图如下所示：侧墙厚t1=20~30cm取t1=25cm底板厚t2=25~35cm取t2=30cm人行道板：宽度a100~150cm取a=120cm,厚度b=8~10cm取b=10cm 拉杆截面25cm×25cm间距s=2m取槽深长度为1m4.2、横向结构计算由于槽身在栏杆之间的断面核设置栏杆处的断面变位相差甚微，故仍可沿槽身纵向取1.0m常的脱离体，按平面问题进行横向计算。4.2.1、确定槽深结构计算简图及作用荷载:计算简图作用荷载 4.2.2、拉杆轴向力计算：简化后结构为一次超静定结构，因力法计算拉杆拉为X1，亦可按下式直接计算，按标准荷载计算分别为：式中Xk1－单位槽长拉杆轴向拉力，kN；H－拉杆中心线至底板距离，H＝2.93m；q1－侧墙底部静水压强，kPa；L－两侧墙中心线间距之半，L＝1.89m；q2－底板上均匀荷载强度，KN/m。4.2.3、拉杆拉力:Xk1s＝X1×S＝11.55×2＝23.1（KN）Xls--拉杆间距为s时，一根拉杆的轴向拉力。4.2.4、侧墙内力计算:1、侧墙弯距 由拉杆中心线到侧墙计算截面的距离为y的弯距。按标准荷载计算为：2、侧墙低端的剪力3、侧墙配筋（1）侧墙外侧受力钢筋按最大正弯矩计算，计算如下：基本资料：配筋计算 选配钢筋，绘制配筋图。选构造钢筋为312（As=339mm2）。分布钢筋为8@200（As=251mm2）。（2）则内侧受力钢筋按最大负弯矩计算，计算过程如下基本资料：配筋计算选配钢筋，绘制配筋图，选构造钢筋、分布钢筋均为312（As=339mm2）。 4.2.5、底板内力计算:1、底板的结构计算简图如下图所示（1）底板的轴向力计算底板轴向力等于侧墙低端的剪力即Na=Nb=31.37kN.m（2）底板的弯矩计算由于a点为刚结点则MA=-MY(max)=-8.08kN.m两端弯矩Ma=Mb=MA=-8.08kN.m跨中弯矩M中=0.125q2l2+MA=68.79kN.m（3）底板的配筋计算支座处配筋计算基本资料：计算M、N：判别偏心受拉构件类型：计算受压钢筋As’ h0=h-as=300-30=270mme=e0-h/2+as=260-300/2+30=140mm绘制配筋图跨中配筋计算基本资料：计算M、N：判别偏心受拉构件类型：计算受压钢筋As’h0=h-as=300-30=270mme=e0-h/2+as=2190-300/2+30=2070mm 故表明不需配筋按构造规定已知As’，求As选配钢筋，并绘配筋图As选用绘制配筋图综上，底板配筋为：上层下层4.3、纵向结构计算纵向计算中得荷载一般按均布荷载考虑，它包括槽身重、槽中的水重及人群荷载、人行板荷载等（拉杆重集中荷载换算成均布荷载）并按加大流量计算，计算时采用满槽水深h＝2.65（m）。计算简图如图4－3所示 4.3.1、槽身荷载计算:1、槽身横向净跨：L。=10-0.8=9.2（m）ro＝1.0Ψ＝1.02、计算跨度L的确定，分别计算以下两式并取最小值。L=L。+a=9.2+1.2=10.4（m）L=1.05×9.2=9.66（m）取L＝9.66（m）3、槽身总荷载q的计算：槽身重q1k=（槽身横截面积）×r砼槽内水重q2k=r水（B×H加）人群荷载q3k=a×2.5槽身横截面积S侧墙面积S1=2t1H加==2×0.25×2.65=1.33m2底板面积S2=（L1+L2）t2=（3.78+0.25）×0.30=1.21m2拉杆面积S3=0.25（L1+t1）=0.25×（3.78+0.25）=1.01m2人行道板面积S4=ab=1.2×0.1=0.12m2补角面积S5=1/2×0.22×4=0.08m2S=S1+S2+S3+S4+S5=1.33+1.21+1.01+0.12+0.08=3.75m2槽身重q1k=r砼×S=25×3.75=93.75（KN/m） q1=1.05×93.75=98.44（KN/m）槽内水重q2k=r水（B×H加）=10×（3.43×2.65）=90.9（KN/m）q2=1.2×q2k=109.08（KN/m）人群荷载q3k=a×2.5=2.5×1.2=3（KN/m）q3=1.2×q2k=1.2×3=3.6（KN/m）总荷载q=q1+q2+q3=98.44+109.08+3.6=211.12（KN/m）4、跨中最大弯距：Mc＝1/8×211.12×9.662＝2462.60（KN·m）最大剪力：V＝1/2×q×L。=1/2×211.12×9.2＝971.52（KN）4.3.2、计算纵向配筋:计算配筋时应注意：1、简支梁跨中部分应处于受压区，故在强度计算重不考虑底板的作用；2、侧墙高度较大时，沿墙壁配置Φ6～Φ12的纵向钢筋，其间距不宜大于30cm；3、因槽身底板在受拉区，故槽身在纵向按h＝3.2m，b＝3.43m的矩形梁进行配筋计算。（1）、基本资料：rd＝1.2r0＝1.0＝1.0fc=15（KN/m）fy、=fy=310（KN/m）M=r0Mk=2462.6×1.1×1.0=2708.86（KN/m）h=320mm（2）、考虑双层，as＝0.07，h0=3200-70=3130（mm） =3380.4（mm2）选用5Φ20和5Φ22，As=3471（mm2）4.3.3、斜截面强度计算:已知：V＝971.52kN，hw/b=h0/b＝3.13/0.45=6.96hw/b＝4，V≤1/rd(0.25fcbh0)hw/b＝6，V≤1/rd(0.2fcbh0)故：h0/b＝6.96，V≤1/rd(0.2fcbh0)1/rd(0.214fcbh0)＝1/1.2×（0.2×15×450×3130）＝1760.6（kN）>V=805kN截面尺寸满足截面限制条件0.07fcbh0＝0.07×15×450×3130＝1479KN>rdV=966(KN)按受拉计算不要求配置腹筋，考虑到侧墙的竖向受力筋可以起到腹筋作用，单为固定纵向受力筋位置，仍在两侧布置Φ8@250的纵向封闭箍筋。同时沿墙高布置Φ10@140的纵向钢筋，槽身的配置的横断面图见图4－4所示。 4.4、吊装计算设置四个吊点，按双悬臂梁计算。吊点设在第二根拉杆处。因吊点产生负弯距，上部受拉，下部受压，故可按T形梁校核上部配筋。如图4－6所示。图4－6槽身吊装验算（单位：m）4.5、槽身的构造设计4.5.1、伸缩缝及止水：梁式渡槽的槽身多采用钢筋混凝土结构。为了适应槽身温度变化引起的伸缩变形，渡槽与进出口建筑物之节及各节及各节槽身之间必须用变形缝分开，缝宽3~5cm。变形缝需要用既能适应变化又能防止漏水的材料封堵。特别是槽身与进出口建筑物之间的接缝止水必须严密可靠，否则不仅会造成大量漏水，还可能促使岸坡滑塌，影响安全。渡槽槽身接缝止水所用材料和构造型式多种多样，如：橡皮压板式止水，塑料止水带止水，沥青填料式止水，粘合式止水，木糠水泥堵塞式止水。橡皮压板式止水是将厚6—12mm的橡皮带，用扁钢和螺栓将其紧压在接缝处。这种止水如能保证施工质量可以做到不漏水，且适应接缝变形的性能好，但检修与更换较不便。 塑料止水带压板式止水用聚氯乙烯塑料止水带代替橡皮止水带止水性能良好，具有良好的弹性和韧性，适应变形能力强，体积轻，易粘接不易老化，价格只相当于橡皮止水带的一半左右。沥青填料式止水造价低，维修方便，但适应变形的性能和止水效果不理想。粘合式止水是用环氧树脂橡皮粘贴在接缝处，施工简便，止水效果好。木糠水泥堵塞式止水的填料是用木糠和水泥拌匀，加入适量的水再湿拌而成的。这种接缝止水构造简单，造价低，有一定适应变形能力。经比较，本次设计采用塑料止水带压板式止水。4.5.2、支座：变形缝之间的每节槽身沿纵横向各有两个支点，为了使支点接触面的压力分布比较均匀并减小槽身伸缩时所产生的摩擦力，常在支点处设置支座钢板或油毡座垫。每个支点处的支座钢板有两块，每块钢板上先焊上直径不小于10mm的钢筋，以便分别固定于槽身及墩的支承面上，钢板厚不小于10mm，面积大小根据接触面处混凝土的局部承压能力决定。对于跨度及纵坡较大的简支梁式槽身的支座结构，最好能做成一端固定，一端活动的形式。本次设计渡槽纵坡为1/1000，是简支梁式渡槽，故渡槽支座采用一端固定，一端活动的形式，钢板厚度取10mm。4.5.3、两岸连接：在渡槽的渐变段与槽身的连接处设置槽台，以支承槽身和挡土，其高度一般在5—6m以下，台背部一般为m=0.25—0.5，为了减小台背部水压力，常设孔径为5—8cm，排水孔并作反滤层保护。第五章、排架设计5.1、排架布置布置等跨间距10m的单排架，矩形渡槽采用简支。拱墩台及排架基础墩均采用浆砌石重力墩。槽下两岸墩间用浆砌石护坡。布置单排架优点：体积小，重量轻，可现浇或预制吊装，在渡槽工程中被广泛应用。 5.2、排架尺寸拟定5.2.1、排架高度计算:见表5—1所示。表5—1排架高度计算表（单位：m）名称排架顶部高程排架埋置高程排架底部高程排架高1#103.34101.0999.593.752#103.3396.0994.598.743#103.3292.4690.9612.364#103.3092.4590.9512.355#103.2992.0894.588.716#103.28101.0899.583.705.2.2、排架分组计算:见表5—2。表5—2排架分组及底部高程计算表分组编号排架顶高程▽排架底高程排架高调整后高调整后底高程一1#103.3499.593.753.80103.396#103.2899.583.703.80103.38二2#103.3394.598.748.80103.395#103.2994.588.718.80103.38三3#103.3290.9612.3612.40103.36 4#103.3090.9512.3512.40103.355.2.3、排架分组及尺寸拟定:具体计算结果见表5—3及附图5—1。表5—3排架分组及尺寸分组一二三排架号高度H1#6#3.80m2#5#8.80m3#4#11.40m肢柱b1(1/20～1/30)H500mm300mm500mm300mm500mm300mmh1常用横梁h2(1/6～1/8)L400mm200mm400mm200mm400mm200mmb2(1/1.5～1/2)h2牛腿c=b1/2h>b1a250mm500mm1000mm250mm500mm1000mm250mm500mm1000mm 图5—1最高排架尺寸图（单位：mm）5.2.4、尺寸拟定:渡槽采用单排架支撑槽身，排架固定于墩座上，考虑排架不宜过高，对稳定不利。同时为了便于施工，先将渡槽归纳成四种高度：1号和6号排架高3.8m；2号和5号排架高8.8m；3号和4号排架高11.4m。排架横梁间距为2m，最下层为3m。现以最高的排架（4号）为计算示例，其他排架计算相同，故略去。为使立柱在竖向荷载作用下为轴心受压构件，立柱中心线与槽身支撑中心线重合。5.3、荷载计算人群荷载、风荷载分项系数rd=1.25.3.1水平荷载：槽沟内无常年流水，故不考虑水的作用。槽身风荷载：风压力按下式计算 式中—风载系数，迎风面取1.0，背风面取0.5—风压高度变化系数，=1.0—基本风压，=0.45迎风面风荷载标准值为：设计值：背风面风荷载标准值为：设计值：吹到10m长一跨的总风荷载（包括端肋）为：迎风面按标准荷载计算：按设计荷载计算：背风面按标准荷载计算：按设计荷载计算：排架风荷载按标准荷载计算：按设计荷载计算： =1.0，=0.75立柱净距与立柱迎风面宽度之比为3.48/0.5=6.96.当此值大于或等于10时，不计前柱对后柱的挡风作用，取=1。当此值小于10时，在0.2—1.0之间变化，由于此值为6.96，取=0.37作用在槽身上的水平风压力通过纵梁支座传至立柱顶，形成拉力，等于槽身上的总风压对排架顶横梁中心轴取距，再除以立柱轴线的距离，即：各节点荷载计算见表5—5计算结果见图5—2 5.3.2、垂直荷载（传给每个立柱的荷载）：排架垂直荷载计算见表5—4：表5—4排架荷载计算（单位：KN）荷载种类标准值设计值计算公式大小槽身荷载（传给各个立柱荷载）槽身自重P槽=1/2×93.75×10468.75P槽492.19人群荷载P人K=1/2×3×1015P人18满槽水重P满=1/2×（90.9-2×0.22）×10454.1P满454.1设计流量水重P设=1/2×（10×3.43×2.4-0.22）×10411.4P设411.4排架自重顶横梁(3.48×0.2×0.4+1/2×0.1²×2×0.3)×257.0357.387中间横梁(3.48×0.4×0.2+1/2×4×0.1²×0.3)×257.117.466排架自重立柱顶两个牛腿及端部重(0.25×0.3×0.25+1/2×0.252×0.3)×2×25+0.5×0.3×0.19×252.1192.2252.8m高立柱重0.5×0.3×2.8×2510.511.0253m高立柱重0.5×0.3×3×2511.2511.813表5－5节点荷载计算(单位:KN)荷栽种类节点计算情况标准值设计值说明计算公式大小计算公式大小 节点水平荷载1,6=11.52+×0.18311.61211.9342,7=×0.584×0.5×20.2920.3503,8=×0.584×0.5×20.2920.3504,9＝×0.584×0.5×（1+3/2）0.3650.4385，10=×0.584×0.5×10.8870.2190.263节点垂直荷载1空槽有风=468.75-12.343+10.887467.294=492.19-14.86+11.431488.761节点1，6，排架标准＝×7.035+10.512设计值：1.05×10.887＝11.431 满槽有风=468.75+454.1-12.343+10.887921.394=492.19+454.1-14.86+11.431942.8616空槽有风=468.75+12.343+10.887491.98=492.19+14.86+11.431518.481满槽有风=468.75+12.343+454.1+10.887946.08=492.19+14.86+454.1+11.431927.5813，8=0.5×7.11+10.514.055=1.02×14.05514.7584，9=0.5×7.11+0.5×（10.5+11.25）14.425=1.05×14.42515.1465，10=0.5×11.285.625=1.05×5.6255.9065.4、排架横向计算排架内力包括M、Q、N，水平荷载产生M、Q，竖直荷载产生N，水平荷载具有反对称性，可利用无剪力分配法求M，利用静力平衡求Q。T5先求水平荷载下的内力，利用对称性，将结构简化成如图5—3所示。图5—35.4.1、求排架弯矩M:1、分配系数和传递系数：序号54454K43343L32232M21121N 分配系数0.34900.28610.37390.36490.36490.27020.36490.27020.36490.57450.4255固端弯矩-19.608-19.608-12.634-12.634-12.284-12.684-16.708-16.708分配传递过程-9.5999.5997.109-14.08214.08210.42714.082-14.082-14.23114.23110.53814.231-14.231-8.0908.0905.992-16.21916.21913.29617.376-17.376-8.1458.1456.0318.145-8.145-9.3139.3136.8969.313-9.313-4.6794.6793.466-3.2503.2502.6643.482-3.482-5.1065.1063.7815.106-5.106-3.1343.1342.3203.134-3.134-2.9332.9332.173-1.0941.0940.8971.172-1.172-2.2142.2141.6392.214-2.2141.2360.9151.2361.2720.942-40.1710.95516.857-17.282-6.75020.669-13.917-9.41521.878-12.462-19.668219.682持久情况-40.1710.95516.857-17.282-6.75020.669-13.917-9.41521.878-12.462-19.668219.682短暂情况-38.1620.90716.014-16.418-6.41319.636-13.221-8.94420.784-11.839-18.69818.698分配系数式中—ki杆的抗弯刚度，；见表5—6及图5—5（a）2、固端弯矩：表5—6弯矩M分配和传递计算式中—该节点以上水平力所产生的力矩之和。5.4.2、轴向内力计算:立柱轴向力由垂直荷载与水平荷载引起力叠加，横梁力由节点水平力引起。分两种情况进行计算，如作用于立柱12节点1的力N1： N1=488.761-8.840=479.921（KN）（空槽，有风）N2=238.255-5.221=244.734（KN）（满槽，有风）其余计算结果如图5—4所示。图5—4弯矩、剪力、轴向力5.4.3、排架的配筋计算:采用C25混凝土，fc=12.5N/mm2，fy=310N/mm2。1、立柱配筋：选取节点5截面进行计算（1）空槽有风时。设风向由左至右，按持久设计状况计算。r0=1.1，=1.0，Mk=40.171KN·m，Nk=502.321KN，l=300mm，s=’s=40mm,b=500mm,h=300mm,fy=f’y=210N/mm2。M=r0Mk=1.1×1.0×40.171=44.188KNN=r0Nk=1.1×1.0×502.321=552.553KNh0=h-s=300-40=260mm， ，故需考虑纵向弯曲的影响。取=1。，故=1。故按大偏心受压构件进行计算。，。故按最小配筋率配筋，选配，（2）满槽有风时，设风向由右向左。，，，，，，，，， ，故需考虑纵向弯曲影响。，故。故按小偏心受压构件进行计算。不满足要求。选满足要求。故立柱对称横向配筋 5.4.4、横梁配筋:横梁在反对称荷载作用下，其轴向力为零，按受弯构件进行配筋计算。中横梁（3—7）：，，。选配，对称配筋在横梁顶部、底部各配置的钢筋。箍筋选用，封闭式箍筋。5.4.5、排架的纵向计算:1、排架施工期验算：排架施工期的最不利情况是：一跨槽身施工完毕，而另一跨尚未施工，排架在纵向偏心受压。计算荷载包括每根立柱承受1/4槽身自重、施工荷载和排架自重。施工荷载包括工具和人群荷载等，可按4KN/m2考虑。按短暂状况设计，，。排架顶部荷载：槽身：施工荷载： 假定压力分布为三角形分布，如图所示。则其对轴线的弯矩为：按排架立柱底截面进行验算，轴力N还应计入排架自重。，，，，又因为，所以应该长杆考虑纵向弯曲影响。，取。又，故。故按大偏心受压构件计算。 因施工时可能先吊左跨也可能先吊右跨，故应按对称配筋进行计算。根据构造要求配筋，选配，因横向配筋时，已在每边配有，因此，每边再配即可，实际配筋为。2、正常运行时，按轴心受压情况校核校核情况：，，满足条件。5.4.6、排架吊装验算:排架的吊装采用滑行竖直吊装法，吊装时采用两吊点一端支撑于地面，一端吊起。取半个排架进行吊装验算吊点设在顶梁底，如图5—6所示。 立柱重：半跨顶梁重：半跨横梁重：取支座A点为弯矩中心，得取支座B点为弯矩中心，得最大正弯矩：由，得按受弯构件对称配筋进行计算如下：因横向配筋时，已在每边配有，因此每边再配即可，实际配筋为 综合前面的横向，纵向和吊装计算说明：排架结构的强度受吊装条件控制，最后立柱采用对称配筋，选用，。箍筋选用,封闭式箍筋。斜截面强度验算：箍筋选用Φ6@250，封闭式箍筋经验算斜截面满足要求。5.4.7、牛腿设计计算:牛腿尺寸如图5—7所示：图5—7牛腿尺寸图（单位：mm）荷载按满槽水重和槽身自重考虑。 式中－按标准荷载计算的水平荷载，KN；－按标准荷载计算的垂直荷载，KN。荷载Q的作用点至下柱边缘的距离：选，牛腿的斜截面强度计算：式中－裂缝控制系数，对承受静荷载作用的牛腿，取＝0.8；－竖向力作用点至下注边缘的水平距离，应考虑安装偏差20mm；－牛腿宽度；－牛腿与下柱铰接处的垂直截面的有效高度，取从计算可知，牛腿满足斜截面强度要求，不必配置弯起钢筋。第六章、基础计算基于本工程下部基础的条件，建议采用整体式板梁基础。 6.1、基础结构尺寸拟定结合地形、地质条件和渡槽的结构形式，选用整体式板梁基础。排架基础尺寸拟定:B=3b1=3×0.5＝1.5，取2.5m。L=s+5h1=3.48+5*0.3=4.98m，取6.28m。b1、h1－立柱横截面长、短边，m；s－两立柱间净距，m。6.2、基础的荷载组合最不利情况为通过加大流量加风荷载：N2=NA=956.421KNN1=NB=986.141KNM=40.171KN·m取基础及回填土平均土重度，基础埋深取2.3m，则基底平均压应力：基础受力情况如图所示。 6.3、基础应力计算地基应力：基地中点O的弯距：基底边缘应力：a满足要求。 6.4、基础配筋计算6.4.1、基础地板配筋:计算时沿基础长边取单宽b=1m,高H=0.35m，的截面，按悬臂梁计算，臂长L=0.65m。平均应力：α＝35mm,h0=265mm采有C25混凝土，fc=12.5N/㎜2α=0.0136ξ=0.0137选用Φ12@250,As=452(㎜2)>As=424mm2 6.4.2、基础梁配筋计算:取断面变化处（x=3.25m）弯矩及两处间跨中最大弯矩作为配筋依据。=193.176(KN·m)两梁各承担：(KN·m)跨中最大弯矩：由=0条件求出。=-295.15＝89.18x=3.195(m)=305.24(KN·pa)两梁各承担：(KN·m)底梁配筋应按弯矩M=152.62KN·m进行计算。 按最小配筋率配筋即选用3Φ15，梁顶可按构造配筋选用3Φ15即可。第七章、稳定计算7.1、槽身稳定计算荷载按空槽有风情况考虑槽身风压力:对槽身支座求矩,得抗倾安全系数:=设支座钢板与钢板摩擦系数,则抗滑安全系数为滑,其中为槽身自重,为水平风荷载： 7.2、渡槽整体沿基础底面抗滑稳定验算荷载按空槽有风情况考虑水平荷载:垂直荷载:抗滑安全系数:7.3、渡槽整体抗倾稳定计算荷载按空槽有风情况考虑,如图。抗滑稳定计算： 对基础右下角点取矩,得:7.4、地基稳定性验算正常运行时，排架基础应力验算前面已述.此外，还应按最不利情况进行验算。最不利情况是一跨安装就位而另一跨尚未施工，此时应按纵向偏心受压计算。槽身重：施工荷载：排架重：基础重： 轴向力：对基础中心求矩：满足要求。第八章、下游消能防冲设计下游消能防冲段包括陡坡段、消力池和海漫三部分。8.1、消力池设计8.1.1、消力池深度计算:（1）估算池身s （2）计算建池后的设（3）计算（4）计算在1.051.10的范围内为方便施工，池身取s=0.30m 8.1.2、消力池长度计算:取8.1.3、消力池的结构计算:材料：C20的钢筋混凝土，并配置分缝：无反滤层：从上到下分别为，中石子厚100m;小石子厚100m；中砂厚150m。8.2、海漫设计8.2.1、海漫的长度计算:8.2.2、材料选择:选用粒径大于30cm的块石，厚度为0.3—0.5m。8.2.3、结构布置:海漫一般采用整体向下游倾斜的型式或将前5—10m做成水平段，其顶面高程可与护坦齐平或在消力池尾槛顶以下0.5m，水平段后宜做成等于或缓于1:10的斜坡，同时沿水流方向在水平面上向两侧逐渐扩散，以便使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。8.2.4、反滤池:从上到下分别为，中石子厚100m;小石子厚100m；中砂厚150m。 8.2.5、河床冲刷深度的计算:防冲槽横截面呈梯形构造，深度为h=2.0m，槽底宽b=2.5h=5.0m，左右侧坡降比例选为24.第九章、河沟控导和防护设计三里庄沟在工程区内比较顺直，水流条件较好，排水渡槽的修建基本没有改变上下游河道的流势，因此，不需要采取特殊的抗冲防护措施，做一般护砌即可。渡槽进口两侧设置圆弧形控导墙插入沟岸，使洪水平顺进入排水渡槽；在进口渐变段前15.0m即出口消力池后45m范围内均采用块石护砌，其中进口前15m河道采用M7.5浆砌石护坡、护底；出口海漫前15m采用M7.5浆砌石护坡、护底，后30m采用干砌石护坡、护底，护坡、护底厚度均为40cm，末端设置2.0m深的堆石防冲槽；在渡槽下游开挖104m长的梯形断面排水沟与原河道衔接。第十章、总结毕业设计是高职院校学生毕业前最后一个重要学习环节，是学习深化与升华的重要过程，是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的初步设计，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过这次毕业设计，我更深一步的了解了渡槽的用途及工作原理，熟悉了渡槽的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，而且还是对学生资格认证的重要依据，同时也是走向工作岗位前的一次热身。 本渡槽设计组由闫老师辅导，在设计过程中，闫老师耐心讲解，细心辅导，正是在闫老师的精心辅导下，本次毕业设计才得以顺利进行，并圆满地划上句号，在此对闫老师表示衷心地感谢。    毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。同时，仍有很多课题需要后辈去努力去完善。同时，此次设计体现出了同学们之间的团结合作进取的精神，同学间互相讨论，提建议，这同样使我收益非浅。 但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。这次毕业设计是对自己大学所学知识的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人，为中国水利工程添上自己的微薄之力。本书在编写过程中，参考与引用了有关文献、资料的部分内容。为此，谨对所有文献的作者深表谢意。 由于本人的能力有限，不足之处在所难免，恳请广大读者对本书的缺点和错误予以批评指正。编者：刘约杯2009年12月 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）：年月日学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级：□公开□保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)作者签名：_______导师签名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日 独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名:二〇一〇年九月二十日 致谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。