工程復(fù)核計算

1、2根本資料2.1 建筑物等級根據(jù)?水利水電工程等級劃分及洪水標準?SL252-2000,李家橋攔河閘工程建筑物等級為田級.2.2 設(shè)計標準該閘設(shè)計防洪流量658立米/秒,閘上設(shè)計防洪水位21.49/21.32米黃海高程,下同,設(shè)計排澇流量429立米/秒,閘上設(shè)計排澇水位20.17米,正常擋水位20.05米.2.3 工程地質(zhì)情況根據(jù)山東省水利勘測設(shè)計院革命委員會 1970年7月的工程地質(zhì)說明及地質(zhì)剖面 圖,李家橋閘處的工程地質(zhì)情況如下：閘基地址勘探鉆孔3個,取土孔1個.各地層地質(zhì)情況如下：I層 亞粘土.位于高程15.50 19.00m,褐色.II層 淤泥質(zhì)亞粘土.位于高程12.00 15.50m

2、,灰色,可塑、軟塑及流塑, 夾腐殖質(zhì),由左岸到右岸含沙量逐漸增多.田亞粘土.位于高程11.00 13.00m,灰色與灰褐色,可塑、軟塑及流塑.IV粉砂.位于高程9.50 11.70m,黃褐與灰色,夾土質(zhì)及細粒.V 亞粘土.位于高程8.30 10.80m,灰與灰褐色,硬塑、軟塑及流塑,夾雜 粉粒、砂及少量水貝殼.V I粉細砂.位于高程6.60 9.20m,灰與灰褐色,夾雜中粒及泥隔.叩亞粘土.位于高程 3.70 8.70m,灰褐與黃褐色,夾雜粉粒及砂隔,含水 分少可塑或硬塑.V ffl粉細砂.位于高程1.00 4.50m,灰與黃褐色,夾雜中粒,局部夾雜少量 土質(zhì).IX粘土.位于高程0.00 3.

3、10m,灰色與灰褐色,可塑,夾少量水姜石.地基土層的物理力學(xué)指標見表2-1.層 號土壤名 稱含水 量干容 重濕容 重塑性 指數(shù)壓縮 系數(shù)抗剪強度貫入 擊數(shù)承載 力P摩阻力T%g/cm3g/cm3g/cmCt/m2t/m2I亞粘土n淤泥質(zhì) 亞粘土381.311.80160.0450.2242.52.51m:亞粘土792w粉砂10103Vr亞粘土321.451.92P 0.0290.284.7442VI粉細砂15154vnr亞粘土241.561.97r 0.0230.1530.1115175vrn粉細砂22256IX粘土91352.4 地震設(shè)防烈度根據(jù)?中國地震烈度區(qū)劃圖1990?,設(shè)計地震烈度為

4、6度.2.5 平安檢測中的有關(guān)資料1、混凝土碳化嚴重,測點最大碳化深度 40mm而之相對應(yīng)構(gòu)件的鋼筋保護層 設(shè)計厚度為5.0cm,實際厚度很不均勻,最薄處僅2-3cm,混凝土碳化深度的開展直 接影響結(jié)構(gòu)耐久性,已引起鋼筋銹脹、碎產(chǎn)生順筋裂縫,甚至多處碎保護層脫落.2、閘墩、機架橋墩施工時采用劣質(zhì)模板,支模時加固不牢、密封不嚴,鋼筋保 護層未采取適當舉措限制,造成碎外表蜂窩、麻面、空洞嚴重,鋼筋保護層厚度亦 不均勻,甚至存在多處主筋裸露,露筋已嚴重銹蝕.3、閘基滲流絕對異常值達46mM系滲流已產(chǎn)生滲透變形的反映,閘底板斷裂, 護坡塌陷均是證實.滲流變形對閘室平安已構(gòu)成嚴重威脅.4、啟閉機型式老化

5、,運行年限超期,效率低,耗能高,抽檢的大多指標不合格, 存在較多平安問題,已不能平安運行.5、上游連接段護砌長度不夠,且無翼墻,不能有效的防滲和護士.6、機架橋橋側(cè)面、欄桿碎脫落、露筋、鋼筋銹蝕嚴重,處于頻危狀態(tài),應(yīng)盡快出現(xiàn)加固.7、測濾管堵塞和失效,亦無觀測資料.2.6 平安鑒定依據(jù)(1)?水閘設(shè)計標準?(SL265-2001 )(2)?水閘平安鑒定規(guī)定?(SL214-98)(3)?水工建筑物抗震設(shè)計標準?(DL5073-2000)(4)?水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準?(DL/T5077-1996)(5)?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準?(GB50010-2002(6)馬頰河李家橋閘竣工圖,平原縣李家橋建閘指

6、揮部,1970.11(7)馬頰河李家橋攔河閘施工圖設(shè)計說明書,魯北根治海河指揮部,1970.12(8)馬頰河李家橋閘立案報告,德州地區(qū)革命委員會水利局,1974.11(9)山東省德州市馬頰河李家橋攔河閘工程現(xiàn)狀調(diào)查分析報告,德州市水利勘察設(shè)計研究院,2021.2(10)山東省德州市馬頰河李家橋攔河閘工程現(xiàn)場平安檢測報告,德州市水利 勘察設(shè)計研究院,2021.23復(fù)核計算成果及分析評價3.1 復(fù)核計算目的通過對有關(guān)工程的復(fù)核計算分析,評估工程質(zhì)量狀況和平安運用程度,提出對 工程進行技術(shù)改造、加固、更新和治理運用的建議.3.2 復(fù)核計算內(nèi)容本次復(fù)核分析計算內(nèi)容包括以下 6項：水閘過流水平復(fù)核計算；

7、水閘消能防沖復(fù)核計算；水閘滲流復(fù)核計算；閘室穩(wěn)定復(fù)核計算；閘室結(jié)構(gòu)平安復(fù)核；閘門結(jié)構(gòu)平安復(fù)核；3.3 水閘過流水平復(fù)核3.3.1 計算公式閘底坎為平頂堰時,閘孔出流和堰流判別公式：0.65 為閘孔出流H0.65 為堰流e 閘門開度mi;式中H 從堰頂算起的閘前水深 過閘流態(tài)按以下公式判斷：hsH0hsHo0.8 為自由出流0.8 為淹沒出流nj.式中hs 閘底板以上的下游水深項；H 0計入行近流速的上游堰上總水頭M o堰流時流量計算公式Q B m . 2gH3/2 式中q 過閘流量m/s；B 閘孔凈寬mj;m流量系數(shù)；堰流淹沒系數(shù)；堰流側(cè)收縮系數(shù).對多孔閘,可按下式計算;zN 1 bN 式中z

8、中閘孔側(cè)收縮系數(shù)；b邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)；N 閘孔數(shù).孔流時流量計算公式, Q B he.2gH0式中he孔口高寬(m；孔流流量系數(shù)；t. 一 .淹沒系數(shù)3.3.2 計算工況本閘設(shè)計防洪水位21.32m,設(shè)計防洪流量658n3/s.由于河道淤積,本次復(fù)核考慮以下兩種計算情況：(1)河道清淤,按原設(shè)計計算；(2)河道按現(xiàn)狀淤積,不清淤.按平均淤積厚度1.5m考慮.3.3.3 復(fù)核計算(1)清淤,按設(shè)計復(fù)核設(shè)計閘底板高程15.55m, 7孔,每孔凈寬10m閘門高5.50m,閘孔凈寬70.00m過流水平采用上述公式復(fù)核如下：e 5.5一 0.955.770.65為堰流.過閘流態(tài)判別:在設(shè)計流量658nm

9、/s時,取行進流速為1.5m/s,那么:2V0H./2ghs=5.66m,皿=0.966,為淹沒出流.H.=0.53z =0.982b =0.922=0.973m =0.38570 0.53 0.973 0.385 41 9.8 5.861.5 =872 m2 9.8/s因此,按設(shè)計情況,過流水平滿足要求2不清淤,按平均淤積厚度1.5m考慮.因河道淤積,過水斷面減小,近似取行近流速vo=1.5m/s,故H02 Vo 2g1.522 9.84.27=4.36mhs hs=4.16m, =0.954 ,=0.62Ho其它數(shù)據(jù)同上.Q 70 0.62 0.973 0.3852 9.8 4.361.5

10、=655n3/s因此,按現(xiàn)狀淤積不清淤,過流水平不能滿足要求.3.3.4 復(fù)核結(jié)論按設(shè)計情況,過流水平滿足要求；如果按現(xiàn)狀淤積不清淤,過流水平不能滿足 要求.3.4消能防沖復(fù)核計算3.4.1 消能防沖計算條件閘上游水位為21.32m,過閘流量為658m3/s3.4.2 消能防沖復(fù)核計算2躍前水深：T0 hcq2 22g 1%躍后水深：h； 昆：1工12 ghc上兩式中：T0 以躍前斷面處消能池底水平面為基準面的水閘上游總水頭;q躍前斷面處的單寬流量,q其中B閘孔凈寬,Q為過流量；2 其中為流速系數(shù),取 0.95 );下游消力池底板高程為15.55m,閘孔總凈寬為70m代入有關(guān)數(shù)據(jù)得:躍后水深h

11、； = 3.8m.而下游消力池處水深幾=5.5m.故消能防沖滿足要求.3.5滲流復(fù)核計算3.5 1閘基滲流復(fù)核3.5.1.1 閘基防滲長度復(fù)核按?水閘設(shè)計標準?(SL265-2001),防滲長度按下式驗算：L c H式中L地下輪廓線長度；c允許滲徑系數(shù),取c=3.5;H上下游水位差.因此,要求的防滲長度L=3.5*5.77=20.2m.實際防滲長度L =10+0.8+12.5=23.3m20.2m故防滲長度滿足標準要求.3.5.1.2 閘基抗?jié)B穩(wěn)定復(fù)核計算(1)計算方法采用?水閘設(shè)計標準?(SL265-2001)推薦的改良阻力系數(shù)法.(2)計算公式a.地基有效深度的計算當 * 5 時,Te 0

12、.5L.S0當上5 時,TeS.1.6 匕 2So式中Te地基有效深度(項；Lo地下輪廓的水平投影長度(m ；So地下輪廓的垂直投影長度(m.如果計算Te值小于地基實際深度,應(yīng)采用Te值進行滲流計算；如果計算Te值大 于地基實際深度,應(yīng)按地基實際深度進行滲流計算；b.分段阻力系數(shù)的計算(1)進、出口段阻力系數(shù)可按下式計算：1.50 1.5 S 0.441T式中進、出口段阻力系數(shù)；S板樁或齒墻的入土深度(項；T地基透水層深度(m)0(2)內(nèi)部垂直段的阻力系數(shù)可按下式計算：2, . Sy Tnctg - 1 t式中 y內(nèi)部垂直段的阻力系數(shù).(3)水平段的阻力系數(shù)可按下式計算：L 0.7(S1 S2

13、)x T式中x水平段的阻力系數(shù)；S1、S2進口段和出口段板樁或齒墻的入土深度(mj)c.各分段水頭損失值的計算各分段水頭損失值可按下式計算hn式中h1, h2,hn 各分段的水頭損失值;1,2,n 各分段的阻力系數(shù).以直線連接各分段計算點的水頭值,即得滲透壓力圖 d.進出口段水頭損失值的修正進出口段水頭損失可按下式修正：|hh式中h0按公式計算的水頭損失值(m);h0 修正后的水頭損失值(m);阻力修正系數(shù),可按下式計算:1.21T 2 S 12(-)2 2 (- 0.059)式中S底板埋深與板樁入土深度之和(m); , 一 、一T 板樁另一側(cè)地基透水層深度(m). e.出口段滲流坡降值的計算

14、： (J % S式中 J出口段滲流坡降值.(3)復(fù)核計算結(jié)果1 .計算條件閘上水位21.05m,閘下水位15.55m；計算簡圖如圖3-5-1 .忤 T山T J I1-Hi-圖3-5-1 滲流計算簡圖(單位 m)2 .計算方法采用改良阻力系數(shù)法.地基計算深度：因水平投影 Lo=22.5m,鉛直投影S=1.8m,故有效深度Te=0.5Lo=11.25m根據(jù)地質(zhì)資料,取透水層深度為12m故有效深度Te = 11.25m.各段阻力系數(shù)計算公式：進口段(1-2)1-2=1.5( ) 1+0.441表3-5-1 各段水頭損失計算表計算條件各段水頭損失滲透坡降h1-2h2-3H3-4h4-5h5-6h6-7

15、H7-8h8-9h9-10水平段最大值出口段最高擋水位0.811.60.1270.080.081.7560.080.080.8850.160.739水平段(2-3)垂直段(3-4)水平段(4-5)垂直段(5-6)水平段(6-7)垂直段(7-8)水平段(8-9)出口段(9-10)進出口水頭損失修正：3.計算結(jié)果閘基滲流計算見表3-5-1L0.7(S1S2)2 3T2S、3 4 In ctg (1 )4 TL0.7(SiS2)4 5T5 6 lnctg (1 )4 TL 0.7(SiS2)2S7 8 lnctg (1 )4 TL 0.7( SiS2)8 91.5 -0.441T1.21 ；12()

16、2 2 (- 0.059)各角隅點的水頭見表3-5-2表3-5-2閘室段各角隅點水頭計算表點號123456789最高擋水 位4.693.092.9632.8032.8011.0470.9670.8870.002根據(jù)水閘設(shè)計標準,允許滲透坡降,水平段J=0.30.4出口段J= 0. 60.7因此,出口段實際滲透坡降大于允許滲透坡降.3.5.1.3閘基滲流復(fù)核結(jié)論根據(jù)以上復(fù)核計算,閘基滲流穩(wěn)定根本滿足標準要求,但出口段滲透坡降值大 于允許滲透坡降,不滿足要求.3.6閘室穩(wěn)定復(fù)核計算3.6.1 計算要求及公式按?水閘設(shè)計標準?SL265-2001的要求,閘室穩(wěn)定應(yīng)滿足以下要求：1各種計算情況下要求閘

17、室平均基底壓力不大于地基容許承載力；2基底壓力的最大值與最小值之比不大于規(guī)定的容許值,最大地基應(yīng)力不超 過地基允許應(yīng)力的1.2倍；3抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)大于規(guī)定的容許值.具體計算公式如下：3.6.1.1 地基應(yīng)力當結(jié)構(gòu)布置及受力情況對稱,按下式計算P 士上 max min A W式中Pmax閘室基底壓力的最大值或最小伯 kN/宿； minG 作用在閘室上白全部豎向荷載kN；M 作用在閘室上的全部豎向荷載和水平荷載對于根底底面垂直水流方 向的形心軸的力矩kN - m；A閘室根底底面面積mW閘室根底底面垂直水流方向的形心軸的截面矩m當結(jié)構(gòu)布置及受力情況不對稱,按下式計算pmax minGMAWxMyW

18、y式中 Mx、 M y作用在閘室上的全部豎向荷載和水平荷載對于根底底面形心 軸x、y的力矩kN nj;Wx、Wy閘室根底底面對于形心軸X、y的截面矩m3.3.6.1.2 應(yīng)力不均勻系數(shù)Pm axPm in根據(jù)標準,應(yīng)力不均勻系數(shù),在根本組合時=2.00 ,在特殊組合時= 2.50,對地震區(qū)的水閘,上述數(shù)值可適當增大,故取地震時=3.00o3.6.1.3 抗滑穩(wěn)定式中K抗滑穩(wěn)定平安系數(shù);f根底底面與地基土之間的摩擦系數(shù);H 作用在閘室上的全部水平荷載.3.6.2 復(fù)核計算結(jié)果3.6.2.1 計算工況及荷載組合本次復(fù)核考慮四種工況：1完建期；2上游正常水位 20.05m,下游水位15.55m；3上

19、游最高擋水位 21.05m ,下游水位15.55m； 荷載組合見表3-5-1 .表3-5-1荷載組合表何載主要考慮荷載備注組合情況自重靜水壓力揚壓力泥沙壓力浪壓力土壓力根本完建期組合正常運用正常擋水位特殊 組合非常運用最高擋水位3.6.2.1中墩穩(wěn)定復(fù)核(1)荷載計算(單位：力：kN,力矩：kN.m)1)完建期承臺自重 w= 14 1.3+(0.5+0.75) X 0.5 X 0.5X2 =2917.88閘墩 w= (3.14 X 0.32) X0.5+0.2 X 1.2 乂 (21.82-15.55)+1.2 X 1.2 X (23.35-15.55) X 25+ (0.72+1.68+0.

20、6+0.9+0.6)+(0.72+1.68+0.6) 乂(17.05-15.55) X 0.5 X 1.2 X 25+3X 1.2 義(20.35-17.05)義 25+8X (22.45-20.35)X0.5 X 25+1.14 X 1.2 X (23.35-22.45) X 25=2106.875排架 W=1.58 X 25=39.44機架橋 W= (0.8+1.4) 義 0.75 義 0.5+(0.25 X 1.4) X 10.8 X 25+4.6 義 9.8=362.33機架橋面板 W5=1.4 X0.15 X 10.08 X25=56.7交通橋 皿=245.276+ 5.5 X0.7

21、5 X 1-1.35 X 0.35 X 25+1.05 X 0.25 X2X25X 3.14 X 0.5 2+405.9=752.8閘門 W=5.5 X 10X0.72 X7.8 X 9.8+111=3138.0242)正常運用期僅列出不同于完建期的荷載水重：W= 6.2 X 8-0.4 23.14 X 2-0.6 2 X 3.14 X 0.5-1.4 X1.2 X 4.5 X 9.8=2044水平水壓力：H=1/2 4.52 11.2 9.8=1111.32揚壓力：U=1/2 (2.62+0.29)14 6.2 9.8=1235.98人群荷載：3 5 10=150汽車荷載：1503)最高水位

22、時：水重：W= 6.2 X 8-0.4 23.14 X 2-0.6 2 X 3.14 X0.5-1.4 X1.2 X 5.5 X 9.8=2498水平水壓力 H=1/25.52 11.2 9.8=1660.1揚壓力 U=1/2 (3.2+0.35)14 6.2 9.8=1509.89人群荷載：3 5 10=150汽車荷載：150(2)基底應(yīng)力計算1完建期完建期荷載計算匯總見表3-5-2表3-5-2完建期荷載計算匯總表荷載工程垂直力水平力力臂彎矩+承臺自重W12917.8800閘墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50機架橋自重W4362.330.93

23、26.1機架橋面板W556.70.951.03交通橋W6752.84.53387.6閘門重W73138.0241.364116.75合計8314.256363.813387.6偏心距Meo 0.36N地基應(yīng)力:c 8314.25 八0.36、110.73P(16)6.2 141480.85地基/、均勻系數(shù)max 110.731.37 2min80.852正常運用期正常運用期荷載計算匯總見表3-5-3表3-5-3正常水位荷載計算匯總表荷載工程垂直力水平力力臂彎+矩承臺自重W12917.88閘墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.44.935.5機架橋自重W4362.33

24、.9326.1機架橋面板W556.7.951.3交通橋W6752.84.53387.6閘門重W73138.0241.364116.75人群和汽車F34.5135水平水壓力H1111.322.152389.34揚壓力U-1235.981.872311.28水重W824448176合計9422.271111.321164.4212913偏心距MeN-2地基應(yīng)力：c 9422.27 c.2117.88P (1 6)6.2 141499.21地基/、均勻系數(shù)-117.88 1.192 min99.213)最高水位時最高水位時付載計算匯總見表3-5-4 .表3-5-4最高水位荷載計算匯總表荷載工程垂直力

25、水平力力臂彎+矩承臺自重Wi2917.8800閘墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50機架橋自重W4362.330.9326.1機架橋面板W556.70.951.03交通橋W6752.84.53387.6閘門重W73138.0241.364116.75人群和汽車F3004.51350水平水壓力H1660.12.484117揚壓力U-1509.891.872823.49水重W82498.349993.2合計9602.661660.113304.2914730.8偏心距Me00.15N地基應(yīng)力:C 9602.66 ,人 C0.15、117.71P (1

26、 6 )6.2 1414103.55地基不均勻系數(shù)maxmin117.71103.551.14(3)抗滑穩(wěn)定計算計算公式:對粘性土,取f=0.25 .根據(jù)以上荷載計算結(jié)果,有正常水位時,K2736.622.461111.32最高水位時,K2799.73 1.691660.1(4)計算成果表各種工況下閘基應(yīng)力與穩(wěn)定計算結(jié)果見表3-5-5、抗滑穩(wěn)定計算見表3-5-6表3-5-5中墩閘基應(yīng)力與穩(wěn)定計算結(jié)果表計算工況平安系數(shù)K地基應(yīng)力(kN/m 2)不均勻 系數(shù)備注最大值最小值平均值完建期110.7380.8595.791.37正常水位2.46117.8899.21108.551.19最高水位1.69

27、117.71103.55110.631.14表3-5-6中墩抗滑穩(wěn)定計算成果表運用情況F/F匯H /三HK/K正常運用2736.62/2146.521111.32/1111.322.46/1.93校核運用2799.73/2154.751660.1/1660.11.69/1.303.6.2.2邊墩穩(wěn)定復(fù)核根據(jù)邊墩受力情況,可按順水流方向和垂直水流方向分別計算.但由于在垂直 水流方向,刺墻與閘門對邊墩的受力幾乎相同,這樣刺墻與閘門在垂直水流方向的 受力和彎矩相互抵消,故不考慮邊墩在垂直水流方向的穩(wěn)定問題.所以邊墩的穩(wěn)定 計算可參照中墩穩(wěn)定計算進行.(1)荷載計算(單位：力：kN,力矩：kN.m)1

28、)完建期承臺自重 將14 1.3+(0.5+0.75) X 0.5 X 0.5X2 =2917.88閘墩 w= (3.14 X 0.32) X0.5+0.2 X 1.2 乂 (21.82-15.55)+1.2 X 1.2 X (23.35-15.55) X 25+ (0.72+1.68+0.6+0.9+0.6)+(0.72+1.68+0.6) 乂(17.05-15.55) X 0.5 X 1.2 X 25+3X 1.2 義(20.35-17.05) 義 25+8X (22.45-20.35) X0.5 X 25+1.14 X 1.2 X (23.35-22.45) X 25=2106.875排

29、架 四1.58 X 25=39.44機架橋 W= (0.8+1.4) X 0.75 X 0.5+(0.25 X 1.4) X 10.8 X 25+4.6 X9.8=362.33機架橋面板 W=1.4 X 0.15 X 10.08 X 25=56.7交通橋 皿=245.276+ 5.5 X0.75 X 1-1.35 X 0.35 X 25+1.05 X 0.25 X2X25X3.14 X 0.5 2+405.9=752.8閘門 W7=5.5 義 10X 0.72 義 7.8 義 9.8+55=3082.024刺墻 G 刺=2.5 義 6.27 義 0.5 義 25=195.92)正常運用期僅列出

30、不同于完建期的荷載水重：W= 6.2 X 8-0.4 23.14 X 2-0.6 2 X 3.14 X0.5-1.4 X1.2 X 4.5 X 9.8=2044水平水壓力：H=1/2 4.52 11.2 9.8=1111.32揚壓力：U=1/2 (2.62+0.29)14 6.2 9.8=1235.98人群荷載：3 5 10=150汽車荷載：1503)最高水位時：水重：W= 6.2 X 8-0.4 23.14 X 2-0.6 2 X 3.14 X0.5-1.4 X1.2 X 5.5 X 9.8=2498水平水壓力 H=1/25.52 11.2 9.8=1660.1揚壓力 U=1/2 (3.2+

31、0.35)14 6.2 9.8=1509.89人群荷載：3 5 10=150汽車荷載：150(2)基底應(yīng)力計算1)完建期完建期荷載計算匯總見表3-5-7表3-5-7完建期荷載計算匯總表荷載工程垂直力水平力力臂彎矩+承臺自重Wi2917.8800閘墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50機架橋自重W4362.330.9326.1機架橋面板W556.70.951.03交通橋W6752.84.53387.6閘門重W73082.0241.364116.75刺墻G刺195.90合計84556363.813387.6偏心距Me0 0.35N地基應(yīng)力：C 8455

32、C0.35、112.02P(1 6)6.2 141482.80地基不均勻系數(shù)max112.02min2正常運用期正常運用期荷載計算匯總見表82.801.353-5-8表3-5-8正常水位荷載計算匯總表荷載工程垂直力水平力力臂彎+矩承臺自重Wi2917.8800閘墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50機架橋自重W4362.330.9326.1機架橋面板W556.70.951.03交通橋W6752.84.53387.6閘門重W73082.0241.364116.75刺墻G刺195.90人群和汽車F3004.51350水平水壓力H1111.322.152

33、389.34揚壓力U-1235.981.872311.28水重W8204448176合計9563.171111.3211064.4212913偏心距Me00.19N地基應(yīng)力：C 9563.17 C0.19、118.98P (1 6)6.2 1414101.36地基不均勻系數(shù)a 118.98 1 17 2min 101.36.3)最高水位時最高水位時荷載計算匯總見表3-5-9 .表3-5-9最高水位荷載計算匯總表荷載工程垂直力水平力力臂彎+矩承臺自重Wi2917.8800閘墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50機架橋自重W4362.330.9326.

34、1機架橋面板W556.70.951.03交通橋W6752.84.53387.6閘門重W73082.0241.364116.75刺墻G刺195.90人群和汽車F3004.51350水平水壓力H1660.12.484117揚壓力U-1509.891.872823.49水重W82498.349993.2合計9743.561660.113304.2914730.8偏心距Me00.15N地基應(yīng)力:C 9743.56C0.15、118.99P(1 6 )6.2 1414105.52地基不均勻系數(shù)maxmin118.99105.521.13 2(3)抗滑穩(wěn)定計算計算公式:對粘性土,取f=0.25 .根據(jù)以上

35、荷載計算結(jié)果,有正常水位時,K2736.62 2.461111.32最高水位時,K2799.73 1.691660.1(4)計算成果表各種工況下閘基應(yīng)力與穩(wěn)定計算結(jié)果見表3-5-10、3-5-11表3-5-10邊墩閘基應(yīng)力與穩(wěn)定計算結(jié)果表計算工況平安系數(shù)K地基應(yīng)力(kN/m 2)不均勻 系數(shù)備注最大值最小值平均值完建期112.0282.8097.411.35正常水位2.46118.98101.36110.171.17最高水位1.69118.99105.52112.261.13表3-5-11邊墩抗滑穩(wěn)定計算成果表運用情況F/F匯H /三HK/K正常運用2736.62/2146.521111.32

36、/1111.322.46/1.93校核運用2799.73/2154.751660.1/1660.11.69/1.303.6.3成果分析(1)計算成果說明,不同運用工況時,閘室平均基底壓力在80.85118.99kN/m2 之間,小于地基允許承載力,最大地基應(yīng)力亦未超過地基允許承載力.根據(jù)設(shè)計規(guī) 范,地基承載力滿足要求.(2)各種條件下,地基應(yīng)力不均勻系數(shù)均小于標準允許值,滿足要求.(3)不同運用工況時,閘室段的抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)均大于標準規(guī)定值,滿足要 求.3.7閘室結(jié)構(gòu)平安復(fù)核根據(jù)本閘的現(xiàn)狀調(diào)查分析報告和平安檢測報告,對閘室小底板、排架、機架橋 進行結(jié)構(gòu)平安復(fù)核.3.7.1 復(fù)核參考資料李家橋

37、閘設(shè)計資料及竣工圖?水工建筑物荷載設(shè)計標準?(DL5077-1997)?水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準?(DL/T5057-1996)?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準?(GB50010-2002)?水閘設(shè)計標準?(SL265-2001)3.7.2 計算參數(shù)及指標計算參數(shù)正常運用水位20.05m最高水位21.05m采用指標材料容重：鋼筋混凝土.=25卜,濕容重 =18.5kN/m3.填土內(nèi)摩擦角水上=12 ,水下 =10 .浮容重,=10 kN/m3,飽和容重 sat =20 kN/m3,C15混凝土： i=7.5N/mm, Ec =2.20 乂 104 N/mni1.1.1 2鋼肋：I 級,fy=210 N/mm

38、, fy =210 N/mm3.7.3 機架橋計算在機架橋受力中,主梁起到了至關(guān)重要的作用,所以分析機架橋的結(jié)構(gòu)內(nèi) 力情況主要是分析機架橋主梁的內(nèi)力.1、根底資料：b=250mmh=1000mm上翼緣實有寬度b f 1400 80 1320mmhf 110mm(取平均值)啟門力2X250KN人群荷載3.0KN/m2啟閉機重量：G=4.6X 10=46KN 采用 C25 ( fc 12.5N / mm2 )及II級鋼筋(fy 310N/mm2)3級水工建筑物的平安級別為II級,故 0 1.01.0結(jié)構(gòu)系數(shù)：d 1.22、荷載計算1王梁自重：qk - (0.1 0.12) 1.15 25 0.25

39、 1 25 9.41KN /m設(shè)計值：g ggk 1.05 9.41 9.88KN /m啟閉機重：Gk 4.6 10 46KN設(shè)計值：G GGk 1.05 46 48.3KN啟閉力：Qk 250KN設(shè)計值 QQQk 1.1 250 275.1KNsQ人群荷載：Qk (1.4 0.6) 3 6KN /m設(shè)計值：q Qqk 1.2 6 7.2KN /m3、內(nèi)力計算lo 10.8 0.6 10.2m跨中彎矩設(shè)計值：129.88 7.2 10.248.3 275 2.18901.1KNI. 2M o g q lo G Q a 84 、配筋計算估計為雙排鋼筋,取ah a 1000 70 930mm確定翼

40、緣計算寬度：hf 110mm平均值, 見 110 0.1180.1 ho930倒L形梁中,bflo/6 10.2/6 1.7 1700mm翼緣實有寬度為1400-80=1320,所以取兩者之間較小者,取 bf 1320mm鑒別倒L形梁所屬情況:dM 1.2 901.1 1081.32 KN m一, hffcbfhf ho -12.5 1320 110 930 551588.12dMfcbfhf hohf2所以屬于第一種情況的倒L形梁,x hf ,按寬度為1320mm的矩形梁計算所以dMS -2fcbfhf112s 11081.32 106212.5 1320 93020.075,1 2 0.0

41、75 0.078fc bfho12.5 0,078 1320 93023861mmfy310經(jīng)計算,李家橋機架橋主梁實際鋼筋截面面積為:飛際 5 32 4 16 4021 804 4825mmAs A實際所以,滿足設(shè)計要求3.7.4 機架橋排架計算1、計算假定排架順水流方向是一框架結(jié)構(gòu),中間橫梁起很大作用.但從受力情況來看,這 個方向不起限制作用.起限制作用的是垂直水流方向,這時中間橫梁所起作用不是 顯著的,故再計算中作如下近似假定：排架僅計算垂直水流方向.在進行這個方向計算時,不考慮橫梁的作用,將排 架當作一單獨構(gòu)件考慮.由機架橋計算得知,下游主梁受力較上游主梁受力大,為平安計取下游排架進

42、行計算,上游排架按下游排架同樣配筋.機架橋主梁作用于排架支座上的應(yīng)力分布 按三角形考慮,其重心即為合力作用點.2、荷載組合排架受力不利條件是,相鄰兩孔閘門一孔開啟,一孔關(guān)閉,按此時作用于排架 上的荷載進行排架計算.3、荷載計算(1)開啟孔排架計算在開啟孔排架承重的一側(cè),支座反力為:,1N1 9.88 10.8 48,3 275.1 7.2 10,8253.9 KN 通過機架橋數(shù)據(jù)計算2得11局部人群荷載：q1 - - 10.8 9.6 7.2 2.16 2 2所以 N1 N1 q1 253.9 2.16 256.06 KNN1為作用在開啟排架上的垂直荷載.(2)未開啟孔排架計算在相鄰一孔未開啟

43、的一側(cè)不存在啟門力和人群荷載,所以11N2 N1 275 1 1 7.2 10.8 85.27 KN22N 2為作用在未開啟排架上的垂直荷載.4、內(nèi)力計算作用于排架上的合力：NN1 N2 256.06 85.27 341.33KN合力N距排架中央線的距離：N1 0.4 N2 0.4256.06 0.4 85.27 0.4eo Ni N2256.06 85.2720.3cm5、配筋計算計算長度,按?水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準?中的取用olo 2 l 2 2.75.4m縱向彎曲計算,當白 b5.40.510.8m計算偏心距e.e.其中將e代入中,求得eoeo1 100.10.3KN xbRw1 K

44、neEhJ120.143 0.285eo1.0441.044 20.3 21.2cm1.6 341.33 103 6.17cm50 1802a 2 4 8cm0.55ho0.55 50 425.3cm由于x 0.55ho ,故排架應(yīng)按大偏心受壓構(gòu)件進行計算又由于x 2a1,故As計算式為KN h a eo3A 221.6 341.33 10350/2 4 20.32As As ； 2275mmRq ho a2400 46 4g o排架實際配筋截面面積,經(jīng)計算得：A； 2036 402 2 201.1 603 3644mm2所以As As滿足條件.3.7.5小底板計算(1)截面尺寸為：1400X

45、 70X500(2)承受荷載：閘門重量、水重、小底板自重(3)小底板計算采用百圖水利計算軟件?彈性地基梁計算(平無限大地基郭氏表格法)?簡要說明書-、條件(1 )地基梁根本信息地基梁 長度 (m)地基 梁寬 度(m)地基 梁高 度(m)梁容重(KN/m3)梁彈模E(KN/ m2)梁泊 松比1地基變形模量 E0(KN/m2)地基 泊松 比心0是 否 考 慮 自 重荷載 分項 系數(shù)14.0001.0000.70025.00022000000.0000.16710000.0000.300是1.050(2 )地基梁荷載信息向載 編號向載類 型向載 方向荷載分 項系數(shù)荷載大小 (P/M/q1)跨內(nèi)定位

46、a(m)分布長度 b(m)右端大小q2(KN/m)備注1集中力向下1.05065.0007.000梁上 荷載2集中力向下1.05055.0001.000梁上 荷載3集中力向下1.05055.0002.000梁上 荷載4集中力向下1.05055.0003.000梁上 荷載5集中力向下1.05055.0004.000梁上 荷載6集中力向下1.05055.0005.000梁上 荷載7集中力向下1.05055.0006.000梁上 荷載8集中力向下1.05055.0007.000梁上 荷載9集中力向上1.05032.6000.000梁上 荷載10集中力向上1.05030.3001.000梁上 荷載11集中力向上1.05027.9002.000梁上 荷載12集中力向上1.05025.6003.000梁上 荷