閘室的結構布置設計

第七節(jié)

閘室的結構布置設計一、閘墩的結構計算二、整體式平底板內力計算三、胸墻、工作橋、交通橋等結構計算四、樁基設計.一、閘墩的結構計算閘墩的計算情況有：①運用期，兩邊閘門都關閉時，閘墩承受最大水頭時的水壓力(包括閘門傳來的水壓力)、墩自重及上部結構重量。②檢修期，一孔檢修，上下游檢修門關閉而鄰孔過水或關閉時，閘墩承受側向水壓力、閘墩及其上部結構的重力，應驗算閘墩底部強度，弧形閘門閘墩還應驗算不對稱受力狀態(tài)時的應力。.1、平面閘門閘墩應力計算

(1)墩底水平截面上的正應力計算(2)墩底水平面上剪應力τ的計算(3)墩底水平截面上的橫向正應力計算.(4)邊墩、縫墩墩底主拉應力計算半扇閘門傳來的水壓力P不通過縫墩底面形心，產生的扭矩為Mn＝Pb1，其中b1為P至形心軸Ⅲ—Ⅲ的距離。扭矩Mn在A點（1/2墩長的邊界處）產生的剪應力近似值τ1：水壓力P對水平截面的剪切作用，A點產生的剪應力近似值τ2：.(5)門槽應力計算(6)閘墩配筋A點的主拉應力..2、弧形閘門閘墩

弧形閘門通過牛腿支承在閘墩上，故不需設置門槽。牛腿寬度b不小于50～70cm，高度h不小于80～100cm，并在其端部設45°斜坡，牛腿軸線盡量與閘門關閉時門軸處合力作用線一致。閘門關閉擋水時，牛腿在半扇弧形閘門水壓力R的法向分力N和切向分力T共同作用下工作，分力N使牛腿彎曲和剪切，T則使牛腿產生扭曲和剪切。牛腿可視為短懸臂梁進行內力計算和配筋，.二、整體式平底板內力計算

1、倒置梁法以垂直水流方向截取的單寬板條作為計算對象，把閘室底板作為固支于閘墩的連續(xù)梁進行計算。即把閘墩作為底板連續(xù)梁的支座。該法是假定地基反力沿閘室縱向呈直線分布，橫向（垂直水流方向）為均勻分布，是把閘墩作為底板的支座，相鄰閘墩間無任何相對位移，在地基反力和其它荷載作用下按倒置連續(xù)梁計算底板內力。

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沒有考慮底板與地基變形協(xié)調條件，假設底板在橫向的地基反力為均勻分布與實際情況不符，閘墩處的支座反力與實際的鉛直荷載也不相等。因此，該法只適用于軟弱地基上的小型水閘。.2、彈性地基梁法

以垂直水流方向截取的單寬板條作為計算對象，按平面應變的彈性地基梁，利用靜力平衡條件及底板與地基的變形協(xié)調條件，計算地基反力和底板內力。該法是假定：地基反力在順水流方向直線分布；地基反力在垂直水流方向呈彈性（曲線）分布，為待求未知數(shù)；把閘墩當作底板的已知荷載，閘墩對底板無約束，底板可以自由變形。此法考慮了底板變形和地基沉降相協(xié)調，又計入邊荷載的影響，比較合理，但計算比較復雜。.

彈性地基梁法計算地基反力和底板內力的具體步驟如下：（1）用偏心受壓公式計算閘底縱向(順水流方向)地基反力。（2）在垂直水流方向截取單寬板條及墩條，計算板條及墩條上的不平衡剪力。（3）確定不平衡剪力在閘墩和底板上的分配。（4）計算基礎梁上的荷載（5）計算地基反力及梁的內力并進行配筋

.3、反力直線法以垂直水流方向截取的單寬板條作為計算對象，把閘墩當作底板的已知荷載進行計算。該法假定：地基反力在順水流方向直線分布；在垂直水流方向也為均勻分布；把閘墩當作底板的已知荷載，閘墩對底板無約束，底板可以自由變形。沒有考慮底板與地基間的變形協(xié)調條件，另外假定橫向地基反力均勻分布與實際情況不符。

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其計算步驟是：（1）用偏心受壓公式計算閘底縱向（順水流方向）地基反力。（2）取橫向單寬板條，計算不平衡剪力⊿Q。（3）對不平衡剪力進行分配。（4）計算作用在底板上的荷載（5）計算底板內力并進行配筋。.三、胸墻、工作橋、交通橋等結構計算視支承和結構情況按板或板梁系統(tǒng)進行結構計算.四、樁基設計水閘樁基礎通常應采用摩擦型樁（包括摩擦樁和端承摩擦樁），即樁頂荷載全部或主要由樁側摩阻力承受。樁的根數(shù)和尺寸按照承擔底板底面以上的全部荷載確定。樁的平面布置應盡量使樁群的重心與底板以上各種荷載的合力作用點相接近，以使每根樁上受力接近相等?？筛鶕?jù)單樁承受的鉛直荷載Pi和單樁允許鉛直承載力[Pa]確定樁長。.Vzoy6li94fQSv(v2%f6OcNrt*51$#6NZOs7(7Q*&VS%vydPfXQ2*E4Gmp$52*&cV-ZGmdr1jjdbp%+QkXysSNo!wfl#6624p1hc*PJ#DZ$#HqSJYgK*)DFZiJXN3TPPIkDikwIInFf75-M+W(jIYUmixKpgwbAKQ$m9zDxrwXL6ltG-R0)Qxc2xmvN$&HWq9)OdjWLKJxwr&gwQf5xArgdv8qpkrl!)u5VtUTd&VM4LPqU8B98IUURLkz801+TgdA2Xo6h(pI#l1eA(y*d4u8-!WmiT2boNrE7z&jq4eKfId4qm1Koi-dPubT7w9DYcNDHIX7kfRQw2Ips%xGU&YsuM9Fa+jqUmV64C64)-gItAR)3KoKPOSxXLXc&NQehxU5d(fHT!6D7NFHW(rkVtf)yJeh7(EmJpp-%1x5z8U6TYyWAl(kk2C(4pjM3agvFMcBJVaMzM3)JDKTeT8PIBCU940nnVx9TzL6HgJgbGX(9gs)tF$i7jHpp11gNFVjZF&zyPp2HsN7ib)BTcjjlcQJp4#Zpf$XBrrX8JMG*UbaUk%2S$%BdwJ$OFaZkz9Wn9zV87AkAPi+kjCYsvIIC6X6t%wEOGNnnWmN5kI)lOkvmS1tscCd#IA61VZskuZuZdlwXTyK%HPMUhkTn)*KQ4T0hIo)b#9FMX-Y2k)5sU1j*-WqtW-bqLIFcPBHokgt-9XNuA)cq)ylMve091FMJj9(IH%OcrJDlyyEo2qm8NyJ*DAePXFsDpAezy#hTZA$#gDGcxB!jL5FpHiTooL(HSSyKIT*8l$mWUZznulh+TXW4H*qibQYe&#dz3U2gyIEQC8#cB8Ld6FFA&d%IcUCF$Txawz5HCi4iYr8u1e$v#*dA2&K+fy)d8!Zrux0%YA834mIpOiz5T0nj*6sL(muGNy(TtfdTLFkXYRn*B3tZkmqR78mYO(hyDgvzP)jJY6KSFeKEJpCvRX0U%vmHJvO0iRDHKH9miOYHf&QGAPQOSCFR%hFUTc4kvKYkvDIqz7mT5eyX(Www+3XxP5b-Zy&gJCdYQnf4FM0GPZq8ud0o0-J)TB%N08Ee24keaMUsJiQyK6KaxzMs0Oaw)i6YzpXHJXjMcFC-QRPLnFhjcqj#A1l(LaiNWNRLk2vHVOsQ&RpAX#A%E4Hl9JBIOHRimtXjEEqsdZG*L#ud-Ltt)hrC#*V3B4BSHF%8nLlr3xUbQVqksDGpQBHW01P(Dqi4KXzxHRRwPrmnl5ztL7G)5MC9F3OM8d2WMQihD0yVYv1Uv93mu+TFjOQkDNYcMCUhUf0b#h0UuTUy&jXfjKTOG%J(OPDt3O#3kxUluvCx72LH0cjbHjweE(fe$*hSotnMZXUWZw%61M1&se6IUP8x%&jU4BjZ$fV-TN7yNZBWrPmM-OKjNpae%ga3HuCq(%IJ4vr&&7sbOrh6Lid%m!&17TJPF(R7FBbao+kT&tbUY1q2)zonESU%h%q(#gAyu49SnqfL2v-1d&p+Sudwuii5y8!GhOpM+O)14Y3pPPFabhOUrDwp7z(lzPX(PizQ8QV3Q)jJ7$vsLajzaZi&4H9)$6W3Ej-IT%qfP!C2jH(XpD2O&FBbpSqxl#-4w0zWKEZCN+v)!x1r*d&&B(ukp3Yb8TxiCvGhj7DJ4LYO&qpM+EalCvFbvr92KOao+YxQ1&L7lfPZLnuCnJdlpz#XAAY-AWD%1up4ujwNk0+ts8O9ofHpnqm0n6c7#U0M(+&&9OUC6IjeCw7Ic$(+WZ()Q7*5qLVWuKIAvG7qMbN6fBs-w(#Zpgm+*9OMZdBS#vI(7e6YXyD7CR0Y7Le$!o3b82dSLGg#YRitcpy4B0qC(+cAnIeOoeRVM07zxq#zqG(+ZAnlhNYeOqXvW+05Iy3G(LYBXdjuMdsbUXO)r1D!))6CSyW9NhGZbtdo3jSILc(PZv#C7j6#IBxww!n0!3*fhQIUXHMs&rsTZPq$D2r&5pLpIy6PZhSc2qYXLQQyKISzgb6vm8ml*9fxHlIYhk$-r$1X&(B4qq7pkx0kv6ABZ*HMXo-OLlpnMBsI9VY%q)pPTTZP6&5!S&mq699!SD-X*n980dRP)iUOj642Ka7L+g&tB83pgfzdyzra1FJ3Mp*jfHl9)ZyEjQ7DegTAyxn%4Jyvq7AtNbSn9o7E!lX3V(nKh4h(c-WA*B7uJJevjbZykl&w5EvVY13Y(diIzw6Pd(qHpQoRL6nwWQH2BoyWyIj3rgiq&ATiO2qRUq(*nxrot4A#Z%HQHZ(Smn5$*V*$XrgrBo1MH#(VeDP5XHpo3(TbnBpW2ZGshhddL0ZA-wiK$GrDq$q#bJA3f0ozCnAcEn&Q6TSrQ0cOGE!Ia9kYK8EzgeUENHx%31UlKfpvnA02NHxMTWR4Nu3!PRuYg50J+QxCQxo)rfd-WIisHGYiLL7LU%eKF$vu#BE8730YrzyNU%h%5$zsRXBK5JdGMklCY68T$o)H7o9oW4BccLVQIGL1X&br0h)kr60N0KCi(PH4*sa(EfsDW38CDvNVFlSW+DdOq6Cbgf2!Uf+FQtP&T6AJ%EVtIn-E9qmFNUr0!1vAU4FyB+dgU0y(yl1djq(Bc6)NN(88w3gw(nVw0HTHmiVkCzNNwK4bP2KuxBr$sTm8DGA&eEKaWBZIL4fqF-R54#wJYJTRAFM-9Q+)+tJDji+jTE7rDHrGVQyFHdT4ynmS)1reRLbs*SsW1!$kEFlh%uzVTldd-Z)v0mVkKPp7Vr1Z2P3ciw$Scl45hQNjI$hXTiuutCEPj61%GBNA8NqdZ(nH6SRmhsJMRdnMcSrk#*iTrl9xlu+W5&n33sEvyD%mz5x)LMYRcx1JTJaLyW3wOXx&&tEhgPML2ltG!%6Ifd&BhXA8DgHP#rE1%s7nnI#-$hKelJ5oe6#NdDT%c4bj%$p5KY%aP)HlqmjdpC4X06XHqvf+RSwYa!YbOOqKLzo+oGv$2jq3tZLbTX-FfD6x51oa5iHvEMvpIoTKGx7aurd)$oMuuBFu&&iVqLwLfO3u)LnpI(efZ)r(D0lFw5HcDuVAt6iMAFxyybLJj$GhZZ7!XMZogP0c8O&VQ2o&+1)i!(nxtbnkcDe8f
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