渡槽设计—本科毕业设计.doc

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1、第一章设计基本资料1、工程概况及简介1.1、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。1.1.1、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。1.1.2、地质：沟内周口店期黄土层，干重度为13－14KN/m3。Φ＝21。，C＝24KPa，地基承载力[R]＝290Kpa，基础与地基摩擦系数f＝0.31。1.1.3、上、下游渠道资料：上游

2、渠底高程为m，Q设＝4.4m3/s，k加大＝0.25，Q加大＝5.5m3/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流量v（m3/s）堤高H边坡糙率n水深h超高△H渠口宽（m）（m）（m）（m）b（m）Q设＝4.41/35002.50.861.831:11:1.50.0171.330.56.16Q加大＝5.51/35002.

3、50.122.001:11:1.50.0171.500.56.501.1.4、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

4、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fcC2013.510.01.501.102.55×104C2517.012.51.751.302.8×104浆砌采用M15砂浆砌块石。1.1.5、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/m3；Φ＝20.8。；C＝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

5、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：人群荷载：2.0kN/m2(人行桥上的活荷载)基本荷载：0.35kN/m2(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。1.2、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

6、部构造设计1.3、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、渡槽轴线尽量和河道正交。4、少

7、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＝4.4m3/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

8、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