水閘的概念及計算

、閘墩、閘墩第八章水閘§8-5閘室的布置和構(gòu)造教學(xué)內(nèi)容底板、閘墩、工作橋、交通橋一、底板按形狀分：有水平底板、低實用堰底板（上游水位高，流量又受限制）。河寬、孔多。需用橫縫將閘室分成若干閘段（每個閘段可分為一孔、兩孔、三孔）按底板與閘墩的連接方式分：整體式、分離式?整體式閘底板與閘墩澆筑成整體，墩中分縫。（也有閘室底板中間分縫的）底板形式］實心底板 、［箱式底板：地基承載力較差，30--40kpa適用于松散地基，地震烈度較高的地區(qū)?分離式單孔底板上設(shè)雙縫，將底板與閘墩分開適用：堅基，緊密的地基上，不會產(chǎn)生不均勻沉降。底板順?biāo)鞣较虻拈L度：滿足上部結(jié)構(gòu)布置，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗滑穩(wěn)定要求。材料：常用混凝土、漿砌石、少筋混凝土。作用：分隔閘孔，支承閘以及上部結(jié)構(gòu)。材料：砼或漿砌石。外形輪廊：過閘水流平順，側(cè)向收縮小，以加大過水能力。分方形、三角形、半圓形、流線形。高程：上游高出最高水位并有一定超高。長度：與閘底板順?biāo)鏖L度相同。上、下游側(cè)：鉛直或10:1?5:1豎坡。閘墩厚度：滿足強(qiáng)度，穩(wěn)定要求，決定于工作門槽深度和門槽頸部厚度。門槽頸部厚度最小值為0.5m門槽深0.3m槽寬0.5?1.0

縫墩：1.2?1.5檢修門槽與工作門槽之間須保持1.5?2.0m凈距。胸墻與檢修門槽之間也應(yīng)留足1.0m以上的間距。三、 閘門I—I檢修門---I—I:平門工作門--'?,弧門.??'--位置：上游側(cè)下游側(cè)（利用水重幫助閘室穩(wěn)定）閘門頂部高程：應(yīng)高于可能最高蓄水位。四、 胸墻固定式、活動式作用：減少閘的高度，減輕立門重和降低對啟閉機(jī)重量的要求。布置位置：置于門后--閘門緊靠胸墻，且止水效果好而簡單；門前---止水結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易于磨損，有利于啟閉，鋼絲繩不易磨損?頂高程：頂與閘墩齊平。底梁梁底高程：滿足堰流的要求，堰頂高程+堰頂下游水深+（0.2m）。厚度：不小于0.15?0.2m結(jié)構(gòu)形式：板式、梁板式。支撐方式：固接、簡支五、 交通橋及工作橋［一般設(shè)在水閘下游一側(cè)六搐珠i有時設(shè)在水閘上游一側(cè)，利用水重，幫助閘室穩(wěn)定（葛洲壩）交通橋工作橋：安裝啟閉設(shè)備-1Uj-nT. 交通橋凈寬 啟閉機(jī)大梁1交通橋凈寬■,交通橋 「5胸墻啟閉機(jī)房頊閉機(jī)初步確定橋高時，平面門可取門高的二倍再加1.0?1.5m的超高值，并滿足閘門能從閘門中取出檢修的要求。若用活動式啟閉機(jī)，橋高可低些，但亦應(yīng)大于1.7倍門高。升臥閘門的橋高為平面直升門高的70%?；⌒伍T則視閘門吊點位置等情況而定，一般要比平面門的工作橋低得多。胸墻啟閉機(jī)房頊閉機(jī)六、分縫方式及止水設(shè)備1.分縫水閘沿垂直水流方向每隔一定距離，必須設(shè)置沉降縫予以分開，以免閘室因地基不均勻沉降及伸縮變形而產(chǎn)生裂縫?？p的間距巖基上不宜超過20m，土基上不宜超過35m，縫寬2?3cm。除了閘室分縫外，凡相鄰結(jié)構(gòu)荷重相差懸殊或結(jié)構(gòu)較長、面積較大的地方，都需設(shè)縫分開。如在鋪蓋與水閘底板連接處、翼墻與邊墩及鋪蓋連接處、消力池底板與閘底板、翼墻連

接處都要設(shè)沉降縫，當(dāng)混凝土鋪蓋及消力池底板面積較大時，也要設(shè)沉降縫。2.止水。凡具有防滲要求的縫，都應(yīng)設(shè)止水。按照止水設(shè)備的方向，有鉛直止水和水平止水兩種。前者設(shè)在縫墩中、邊墩與翼墻之間以及各段翼墻之間等。后者設(shè)在鋪蓋、消力池底板與閘底板、翼墻之間，閘底板與鋪蓋、消力池底板間的分縫處等1） 止水形式垂直止水…-閘墩（縫墩）中的邊墩與岸墻之間的、岸墻與翼墻之間的接縫、以及翼墻的分段縫。水平止水-----鋪蓋與底板之間；鋪蓋與兩側(cè)翼墻底板之間；底板分縫隙段；砼或混凝土鋪蓋的分壩縫；閘后護(hù)坦與閘底板之間的分縫；護(hù)坦與翼墻之間的接縫；護(hù)坦分壩縫。2） 止水設(shè)備垂直止水設(shè)備一般都設(shè)在靠近上游擋水面處（臨水面0.2?0.5m）止水設(shè)備上游部分的縫應(yīng)該是不透水的，下游宜保持通暢，此外，止水設(shè)備應(yīng)防止兩個相鄰構(gòu)件之間因發(fā)生相對垂直位移而被撕裂。水平止水多布置在距上面0.2?0.3m處，在縫下面鋪設(shè)2?3層油毛氈或瀝青片。材料：紫銅片、塑料止水帶、橡皮止水帶*65技型止水帶（平板.型）飛3廠型止水帶〔.俾增壁）鋼筋混ittrt鋪工水平沉陷綻用*65技型止水帶（平板.型）飛3廠型止水帶〔.俾增壁）鋼筋混ittrt鋪工水平沉陷綻用瀝育油毛氈縫與止水平面位置示意圖水平沉陷縫用瀝青油毛氈朕紫嗣片止水鋼筋混凝土護(hù)坦§8-6閘室穩(wěn)定分析、沉降校核及地基處理教學(xué)內(nèi)容閘室穩(wěn)定分析、沉降計算、地基處理教學(xué)重點閘室穩(wěn)定分析一、閘室穩(wěn)定分析閘室應(yīng)在任何情況下（施工、竣工、運(yùn)用、檢修）都是穩(wěn)定的。1、 竣工期（地基受到的壓力最大）（1） 沉陷問題：a、 過大的（均勻）沉陷一堰頂高程降低，達(dá)不到設(shè)計要求；b、 不均勻沉陷：閘頂傾斜，甚至斷裂（2） 壓力過大：地基受到壓力過大，結(jié)構(gòu)受到破壞，失去穩(wěn)定性。2、 運(yùn)用期（或檢修期）同時受到重力和水平力的作用a、 表面滑動：當(dāng)?shù)装迮c地基之間垂直壓應(yīng)力6較小時，在水平推力作用下，閘室底板有可能沿地基表面發(fā)生滑動，稱為表面滑動b、 深層滑動：當(dāng)作用與地基上的鉛直荷載較大時，可能連同一部分地基土體一起滑動，稱為深層滑動計算取一個閘室單元為驗算對象（以縫為界，單元可能是一孔、兩孔、三孔）。（一）荷載及其組合閘室所受的主要荷載：自重、水重、水平水壓力、揚(yáng)壓力、波浪壓力、地震力、泥沙壓力。地震力按擬靜力法計算浪壓力：波浪要素（波高、波長、周期）確定后，按重力壩部分所講公式進(jìn)行計算浪壓力。水平水壓力：砼鋪蓋：b、d點的水平水壓力強(qiáng)，分別等于該點的揚(yáng)壓力強(qiáng)度（浮托力+滲透壓力）b點之間按直線變化黏土鋪蓋：p=yHa 1p=yhbbh為b點的揚(yáng)壓力水頭二、閘室的穩(wěn)定性及其安全指標(biāo)閘室穩(wěn)定性所包含的內(nèi)容：1、 不致于沿地基面或深層滑動2、 不發(fā)生明顯的傾斜3、平均基底壓力不大于地基的容許承載力地基反力分布的不均勻程度(閘室上、下游端地基反力的比值)門=—maxbmin門值越大，沉降差越大，閘室的傾斜度也越大三、 計算方法1、 驗算閘室基底壓力￡w6￡Wbmax= 對稱閘孔：mln A土AB受力不對稱的閘孔：按雙向偏心受壓公式計算2、 驗算閘室的抗滑穩(wěn)定閘室產(chǎn)生平面滑動或深層滑動的判別a=AybBtgQ+2C(1+tgQ)當(dāng)閘底最大壓應(yīng)力a小于a，可只做平面滑動驗算TOC\o"1-5"\h\zmax u當(dāng)閘底最大壓應(yīng)力amax大于a『需作深層滑動核算計算平面滑動的公式K=蟲摩擦公式： c御Ktg^￡w+cA抗剪斷公式：c霉抗滑穩(wěn)定計算的關(guān)鍵，在于合理選用f、？0、co提高表層抗滑穩(wěn)定的措施 °°將高水位一側(cè)的防滲鋪蓋適當(dāng)延長，或?qū)⒌退灰粋?cè)的排水設(shè)備適當(dāng)向高水位一側(cè)延伸，以減小作用在底板上的滲透壓力。將閘室位置適當(dāng)移向低水位一側(cè)，利用水重。適當(dāng)增加齒墻深度，以提高抗滑力。利用高水位一側(cè)的混凝土鋪蓋作為阻滑板。(用鋼筋和閘室底板可靠的連接起來)計算公式：S=°.8f(Wi+吧+U)式中：0.8—考慮土壤變形及連接鋼筋拉伸變形等因素。3、 驗算閘基的整體穩(wěn)定在豎向荷載作用下的地基承載力在豎向荷載和水平荷載共同作用下，地基承載力核算。四、 沉降校核土基壓縮變形大均勻沉降：建筑物頂部高程降低，影響正常運(yùn)行。不均勻沉降：閘室傾斜、裂縫、止水破壞。計算沉降的方法：采用分層總和法。(土力學(xué))沉陷允許值：最大沉降允許值：10-15cm；最大沉降差值：3-5cm。減少不均勻沉降的措施：

（1）盡量使相鄰建筑物重量差不要過大，重量大的建筑物先施工，使地基先行預(yù)壓。bmax（2） 布置要勻稱，使bmin不超過規(guī)定的數(shù)值。（3） 分塊不宜過大，沉降縫的止水設(shè)應(yīng)能適應(yīng)地基的不均勻沉陷的要求。（4） 增強(qiáng)閘室剛度以減小不均勻沉降差；如浙江省慈溪市某一擋潮排澇閘，閘室分縫距離為36.40m，采用雙胸墻增強(qiáng)閘室剛度后，最大沉降差僅為4.2cm，效果明顯。（5） 采用輕型結(jié)構(gòu)和加長底板長度，或增加埋置深度以減小基地壓力（6） 進(jìn)行必要的地基處理，以提高地基承載力五、地基處理根據(jù)工程實踐：粘性土貫入擊數(shù)＞5砂性土貫入擊數(shù)＞8可不做地基處理直接建閘.常用的處理方法：（一） 預(yù)壓加固預(yù)壓堆石高度，應(yīng)使預(yù)壓荷重約為1.5?2.0倍水閘荷載，但不能超過地基的承載能力，否則會造成天然地基的破壞。為了縮短預(yù)壓施工時間，可在地基中設(shè)置塑料排水板，以改善軟土地基的排水條件，加快地基固結(jié)。塑料排水板間距一般為1?3m，深度應(yīng)穿過預(yù)壓層。（二） 換土墊層適用情況:軟弱粘性土薄層、淺表----全部挖除層厚——采用換土墊層通常采用砂墊層、壤土墊層墊層作用：（1）墊層使應(yīng)力擴(kuò)散，提高地基的穩(wěn)定性。（2）減小地基沉降量（3）具有良好的排水作用，有利于軟土地基加速固結(jié)。設(shè)計內(nèi)容：換砂厚度、寬度、材料、級配等。（三） 樁基礎(chǔ)（深基礎(chǔ)）當(dāng)水閘上部結(jié)構(gòu)重量大，不宜采用上述方法的，可參考樁基。從施工角度來分：預(yù)制樁、鉆孔灌注樁受力特點來分：支撐樁----軟土、淺層摩擦樁----土層很厚優(yōu)點：大大提高地基的承載力缺點：底板與土層分離（四） 沉井基礎(chǔ)（深基礎(chǔ)）適用條件：閘下有較厚的軟土層，要求閘的基礎(chǔ)埋置較深。不適用于閘基下有流沙、蠻

石、樹干或表面傾斜較大的巖層。沉井是一種筒狀結(jié)構(gòu)物，可用漿砌石、砼或鋼筋砼制成。沉井平面尺寸視上部結(jié)構(gòu)而定，一般只要略大于上部結(jié)構(gòu)的尺寸即可。沉井的接縫應(yīng)置于閘的沉降縫之下，使上部結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)下部基礎(chǔ)的沉降。（五）振沖砂石樁它是利用一個直徑為0.3?0.8m，長約2m，下端設(shè)有噴水口的振沖器，先在土基內(nèi)造孔，下管，然后，向上移動，邊振動，邊沿管向下填注砂石料形成砂石樁。樁徑一般為0.6?0.8m，間距1.5?2.5m，呈梅花形或正方形布置。樁的深度根據(jù)設(shè)計要求和施工條件確定，一般為8?10m。振沖樁的砂石料宜有良好的級配，碎石最大粒徑不宜大于5cm。振沖砂石樁適用于松砂或軟弱的壤土地基。（六） 強(qiáng)夯法它是由重錘夯實法發(fā)展起來的。用100?400kN重錘從6?25m高處自由落下，撞擊土層，每分鐘2或3次。該法適用于細(xì)砂、中砂和砂壤土等強(qiáng)透水的土層。在透水性差的粘性土地基上，如設(shè)置砂井（或排水板），也可收到較好的效果。（七） 爆炸法在松砂層厚度較大的地基上建閘，可采用爆炸振密法。先在地基內(nèi)鉆孔，孔距約5?6m，沿孔深每隔一定距離放置適量的炸藥，利用爆炸力使松砂密實。該法對粗砂、中砂地基比較有效，而對細(xì)砂，尤其是粉砂地基，效果較差。爆炸振密深度一般不超過10m。（八） 高速旋噴法旋噴法是用鉆機(jī)以射水法鉆進(jìn)至設(shè)計高程，然后由安裝在鉆桿下端的特殊噴嘴把高壓水、壓縮空氣和水泥漿或其他化學(xué)漿液高速噴出，攪動土體，同時鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使土體與漿液混合，形成樁柱，以達(dá)到加固地基的目的。旋噴法可用來加固粘性土及砂性土地基，也可用作砂卵石層的防滲帷幕，適用范圍較廣。§8-7閘室的結(jié)構(gòu)計算教學(xué)內(nèi)容底板結(jié)構(gòu)計算、閘墩結(jié)構(gòu)計算教學(xué)重點底板結(jié)構(gòu)計算的彈性地基梁法學(xué)時整體計算：用有限元法分解成若干部件：閘室為空間結(jié)構(gòu)，受力復(fù)雜，為簡化計算一般將它分解為若干部件（如閘墩、底板、胸墻、橋梁等）分別單獨計算，在單獨計算時，應(yīng)考慮它們之間的相互作用。一、底板的結(jié)構(gòu)計算（一）整體式平底板底板支撐在地基上，因其平面尺寸遠(yuǎn)較厚度為大，可視為地基上的一塊板，受力情況比較復(fù)雜。目前又只能采用近似的計算方法進(jìn)行強(qiáng)度分析。不同的地基情況采用不同的計算方法相對緊密度Dr>0.5采用：彈性地基梁法相對緊密度DrW0.5非粘性土地基采用：反力直線分布法小型水閘采用：倒置梁法彈性地基梁法所謂彈性地基梁法:認(rèn)為梁與地基都是彈性體，梁臥置于彈性地基上，梁受荷載發(fā)生彎曲變形，地基受壓產(chǎn)生沉降，而梁與地基緊密接觸，所以他們的變形和沉降是相等的，根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件和靜力平衡條件，確定地基反力及梁的內(nèi)力。土層厚薄不同計算方法有別：土層厚2T/L>2.0視為半無限深彈性地院基梁郭氏法土層中厚0.25V2T/LV2.0有限深彈性地基梁鏈桿法（有限差分法）土層薄2T/LV0.25淺層文克爾假定這里只介紹常用的半無限彈性體、彈性地基梁法。（原理見結(jié)構(gòu)力學(xué)）半無限彈性體彈性地基梁法計算步驟：（1）用偏心受壓公式計算閘底縱向（順?biāo)鞣较颍┑牡鼗戳?。￡w6￡wbmax= ± minAABA---閘室基地面的面積

B---閘室底板的長度（2）計算板條及墩條上的不平衡剪力。由于閘門上下游水位差較大，故以閘門為界，將閘室分為兩段，分別在兩段的中央取一單寬板條進(jìn)行分析和計算。由于閘室上的荷載沿水流方向是有突變的（工作橋設(shè)備等只是在閘頂某一局部），而地基反力是連續(xù)變化的，故作用在板條和墩條上的力是不平衡的，在墩條和板條的兩側(cè)必然作用有剪力Q1和Q2,并由Q1和Q2的差值來維持板條及墩條上力的平衡，差值△Q=Q1Q2，稱為不平衡剪力。以下游段為例說明△Q+2^2+AQ+（q+q'-q-q）L=012 3 4b2 b2 --'12 3 4由上式可求出△Q若乙Q為正，若乙Q為負(fù)，其方向向下其方向向上分配原則：△Q由閘墩及底板共同承擔(dān)、各自承擔(dān)的數(shù)值，可根據(jù)剪應(yīng)力分布圖面積按比例確定。（需繪剪應(yīng)力分布圖）對于簡單的板條及墩條截面，可直接應(yīng)用積分法求得：由材料力學(xué)可知，截面上的剪應(yīng)力其方向向下其方向向上分配原則：△Q由閘墩及底板共同承擔(dān)、各自承擔(dān)的數(shù)值，可根據(jù)剪應(yīng)力分布圖面積按比例確定。（需繪剪應(yīng)力分布圖）對于簡單的板條及墩條截面，可直接應(yīng)用積分法求得：由材料力學(xué)可知，截面上的剪應(yīng)力Ty為Ty=Js閣h?、不平衡奶力樣配積分法H?算房b截面在y處的寬度，底板處b=L，閘墩處b=d1+d2m則板條上的不平衡剪力乙Q炯板△Q=jTLdy=j給Ldy板y JLf f=JSdyF=-jQf（e-y）L（y+^^）dyf△Q「2 ￡1￡]——e3-e2f+-f32J3 3（kpa）式中：J---截面慣性矩，（m4）s---計算截面以下（外）的面積對全截面形心軸的面積矩，（m3）一般情況，不平衡剪力的分配比例是：底板約為10—15%閘墩約為85—90%（4）計算基礎(chǔ)梁上的荷載①分配給閘墩的不平衡剪力作為梁的集中力中墩集中力:G.八，d、i一般情況，不平衡剪力的分配比例是：底板約為10—15%閘墩約為85—90%（4）計算基礎(chǔ)梁上的荷載①分配給閘墩的不平衡剪力作為梁的集中力中墩集中力:G.八，d、i+\Q( 1——)b2 墩2d2+di縫墩集中力:\o"CurrentDocument"Gd

=—2+AQ( 2 )b2墩2d2+di②分配給底板上的不平衡剪力化作均布荷載，與其他荷載合并。AQq=q+q'-q+ 板1 2 3L底板自重q1的取值：粘性土地基：計算中可采用底板自重的50—100%砂性土地基：底板對地基影響不大，在計算中可以不計。（5）考慮邊荷載的影響定義:邊荷載是指計算閘段底板兩側(cè)的閘室或邊墩背后回填土及岸墻作用于計算閘段上的荷載。影響：邊荷載對底板內(nèi)力的影響，與a.地基土質(zhì)b.作用的荷載c.荷載的施加程序有關(guān)。但施工情況十分復(fù)雜，在實際工程中，一般按下述原則考慮：1）修建計算閘孔段之前，兩邊相鄰閘孔已經(jīng)完建的情況；如由于邊荷載的作用減小了底板內(nèi)力，則邊荷載的影響不予考慮。如果由于邊荷載的作用增加了底板內(nèi)力，此時在沙土地基中50%的影響，在黏土地基中則要考慮100%的影響。2）計算閘孔先建，相鄰閘孔為后建的情況，由于邊荷載使低板內(nèi)力增加時，必須考慮100%的影響，如由于邊荷載作用使底板內(nèi)力減小時，則在沙土地基中50%的影響，在黏土地基中不考慮其影響。邊荷載影響范圍的確定：如果邊荷載的分布范圍較大，一般可只取等于基礎(chǔ)梁的計算長度2L（一個閘室單元的長度）范圍內(nèi)的邊荷載來計算就夠了。計算：查邊荷載計算表（6）地基反力及梁的內(nèi)力計算當(dāng)?shù)鼗旱暮奢d確定后，根據(jù)2T/L鑒別所需的計算方式以下是彈性地基梁郭氏法的計算步驟：

1）首先確定基礎(chǔ)梁的柔性指數(shù)t（反映梁和地基相對柔軟程度的系數(shù)）式中：E0地基的壓縮摸量E----梁的彈性摸量L----梁長的一半H----梁的高度根據(jù)不同的t值查看相應(yīng)的郭氏表，當(dāng)計算所得t值在表中不能直接查得時，可用與該t值相近的表格，而無須進(jìn)行內(nèi)插。2）當(dāng)梁上受到若干個荷載時，可分別計算，然后進(jìn)行迭加，即可求得地基反力或梁的內(nèi)力。內(nèi)力：底板的剪應(yīng)力（主拉應(yīng)力）都較小，可不計算，主要計算M。（7）配筋（ffim皿皿皿皿皿底板重）皿少揚(yáng)壓力｝畫出M包絡(luò)圖竣工，正常擋水（ffim皿皿皿皿皿底板重）皿少揚(yáng)壓力｝設(shè)計，校核根據(jù)M圖配筋2、反力直線分布法假定：地基反力在垂直水流流向均勻分布，順?biāo)鞣矫姘粗本€分布。計算步驟：（1） 用偏心受壓公式計算閘底縱向地基反力（2） 確定單寬板條及墩條上的不平衡剪力（3） 將不平衡剪力在閘墩和底板上進(jìn)地分配（4） 計算作用在底板梁上的荷載（5） 按靜定結(jié)構(gòu)計算底板內(nèi)力優(yōu)點：計算簡便缺點：（1）沒有考慮底板與地基間的變形協(xié)調(diào)條件（2）假定橫向地基反力均勻分布與實際情況不符3、倒置梁法將閘墩當(dāng)作底板的支座，其它假定同上。（二）其它型式的底板分離式底板的閘孔中間部分一般不進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。整體式灌注樁基，僅地基反力由樁承擔(dān)，其余計算同上。、閘墩的結(jié)構(gòu)計算假定：閘墩作為固接于底板上的懸臂結(jié)構(gòu)

計算內(nèi)容：a、 閘墩應(yīng)力b、 平面閘門槽應(yīng)力c、 孤形閘門支座的應(yīng)力計算。（一）平面閘門閘墩計算內(nèi)容：（1）驗算水平截面（主要是墩底）應(yīng)力（因為墩底應(yīng)力最大）;（2）門槽應(yīng)力。驗算情況：運(yùn)行期：（1） 閘門全部關(guān)閉；（2） 一孔全開泄流，鄰孔關(guān)閉（或局部開啟）檢修期：一孔檢修，鄰孔運(yùn)行。1.閘墩水平截面上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力1）正應(yīng)力￡W￡M ￡M。=土 若x土 ^yA人。 （kpa）式中：XMx-YMy----計算截面以上各力對截面形心軸y和x的力矩總和IxIy----計算截面對其形心軸y和x的慣性矩Yx----計算點到形心軸沿y和x向的距離2）剪應(yīng)力T=d（kpa）x（順?biāo)鞣较颍誽Id（kpa）y（垂直水流方向）式中：%????'/―分別為計算點以外的面積對形心軸y和x的面積矩d---閘墩厚度B---閘墩長度3）對縫墩或一側(cè)閘門開啟另一側(cè)閘門關(guān)閉的中墩，各水平力對水平截面形心還將產(chǎn)生扭矩Mt，位于y軸邊緣的TTmax.=*Tmax 0.3Bd2閘槽應(yīng)力計算計算閘門槽頂部的應(yīng)力目前尚無完善的方法，在實際工程中應(yīng)用有下列幾種方法：1）取門槽下游的閘墩為脫離體，用材料力學(xué)方法計算頂部內(nèi)力（天大教材，第二版）2） 將門槽頂部看作軸心受拉構(gòu)件，但頂部所受拉力，全由門槽配筋來承擔(dān)。3） 將門槽頂部看作軸心受拉構(gòu)件，但頂部所受拉力假定由門槽配筋和下游段閘墩水平截面上的剪力共同承擔(dān)。假定：剪應(yīng)力在上、下水平截面上均勻分布、AAP=（Q下一叩丁=勺（KN）式中：A1-—門槽頂部以前閘墩的水平截面面積A---閘墩的水平截面面積門槽頂部所受拉力P1與門槽的位置有關(guān)，門槽愈靠下游，P1愈大，1m高閘墩門槽頂部所產(chǎn)生的拉應(yīng)力6為Pb（kpa）式中：p---門槽頂部寬度6＞砼容許拉力----按受力情況配筋6〈砼容許拉力----按構(gòu)造配筋（二）弧形閘門閘墩除計算底部應(yīng)力外，還應(yīng)驗算牛腿及其附近的應(yīng)力弧門支撐鉸座布置形式：1.在閘墩上直接布置鉸座鉸座布置在伸出于閘墩體外的牛腿上§8-8水閘與兩岸的連接建筑教學(xué)內(nèi)容：連接建筑物的作用、形式、布置學(xué)時：、連接建筑物的作用組成:上、下游翼墻和邊墩（或邊墩和岸墻）有時還設(shè)有防滲刺墻作用：1）擋住兩側(cè)填土，維持土壩及兩岸的穩(wěn)定2）上游翼墻主要用于引導(dǎo)水流平順進(jìn)閘，下游翼墻使出閘水流均勻擴(kuò)散，減少沖刷。3） 保護(hù)河床（或土壤）邊坡不受過閘水流沖刷4） 控制通過閘身兩側(cè)的滲流，防止河岸或與之相連的土壩的滲流變形。5）在軟弱地基上，設(shè)有獨立的岸墻時，可以減少兩岸沉降對閘身應(yīng)力的影響。在水閘工程中，兩岸相連建筑物的造價可占工程總造價的15—40%，閘孔愈少，所占比重愈大。二、連接建筑物的形式與布置：（一） 邊墩和岸墻1） 邊墩直接與堤岸連接：閘基較好，閘高不大，孔數(shù)少時2） 邊墩直接與堤岸連接，但邊墩與底板設(shè)有沉降縫，閘身較高，邊墩自重及其背后土重都較大時，設(shè)縫后，受力狀態(tài)有所改善。邊墩形式：重力式、懸臂式、扶壁式、空箱式連、拱空箱式3）在邊墩背后加設(shè)專門的擋土岸墻，邊墩與岸墻三者之間用分縫分開，這樣邊墩不承受側(cè)向土壓力，減少閘基與兩岸不均勻沉降的影響。岸墻形式：懸臂式、扶壁式、空箱式、連拱式岸墻與邊墩結(jié)合適用：閘室H<6M，地基承載力較大岸墻與邊墩分開適用：閘室較高，孔數(shù)較多地基軟弱岸墻部分擋水 適用：閘室較高而地基承載力又較低（二） 翼墻上游翼墻作用：1）擋土2）引導(dǎo)水流平順入閘室3）起防滲作用4）保護(hù)兩岸或土壩邊坡不 受過閘水流的沖刷

下游翼墻作用:1）擋土2）引導(dǎo)水流出閘后均勻擴(kuò)散，避免出現(xiàn)不利流態(tài)上下游翼墻五種形式:反翼墻、扭曲面翼墻、斜降翼墻、圓弧翼墻、斜坡式翼墻1） 曲線式：圓弧、反翼墻2） 扭曲面式3） 斜降式（八字形）高度隨其向上、下游延伸而逐漸降低，到末端與河床平齊。三、連接結(jié)構(gòu)物的防滲設(shè)計繞流滲透或側(cè)向繞流防滲排水設(shè)計總原則：滯滲與導(dǎo)滲相結(jié)合§8-9其他形式的水閘_橡膠壩橡膠壩適用于低水頭、大跨度的閘壩工程，橡膠壩的高度一般不高于6.0m，單跨長度一般為50?100m。主要用于：灌溉、防洪和改善環(huán)境一、橡膠壩的類型橡膠壩按充脹介質(zhì)可分為充水式、充氣式。充水橡膠壩在壩頂溢流時袋形比較穩(wěn)定，過水均勻，對下游沖刷較??；由于氣體具有較大的壓縮性，充氣橡膠壩在壩頂溢流時，出現(xiàn)凹口現(xiàn)象，水流集中，對下游河道沖刷較強(qiáng)。在有冰凍的地區(qū)，充氣橡膠壩內(nèi)的介質(zhì)沒有冰凍問題;充水橡膠壩不具備這一優(yōu)點。充氣橡膠壩氣密性要求高；充水橡膠壩這方面的要求相對低些。橡膠壩按岸墻的結(jié)構(gòu)型式可分為直墻式和斜坡式。二、 橡膠壩的組成橡膠壩由上游連接段、橡膠壩段、下游連接段和橡膠壩控制系統(tǒng)等四部分組成橡膠壩主要依靠壩袋內(nèi)的膠布來承受拉力的，橡膠保護(hù)膠布免受外力的損害，根據(jù)壩的高度不同，可以選擇一布二膠、二布三膠和三布四膠，采用最多的是二布三膠；三、 設(shè)計參數(shù)a）、上游壩面橡膠壩袋的設(shè)計參數(shù)包括：壩高（弓）、內(nèi)壓水頭（H。）、內(nèi)壓比（曲線段長度（SJ、下游壩面曲線段長度（S）、上游貼地段長度（n）、下游貼地段長度（X。）、壩袋有效周長（L。）、壩袋單寬容積（V）。四、壩基設(shè)計:1設(shè)計壩高弓設(shè)計壩高(H1)為壩頂高程與堰頂高程之差，壩頂高程宜高于上游正常水位0.1?0.2m。2內(nèi)壓水頭H。內(nèi)壓水頭H。為橡膠壩壩內(nèi)的壓力水頭，水頭越高，壩袋的周長越短，徑向拉力越大。3設(shè)計內(nèi)壓比。a=H0/H1 (7-53)設(shè)計內(nèi)壓比a值的選用應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，充水橡膠壩內(nèi)外壓比值宜選用1.25?1.60；充氣橡膠壩內(nèi)外壓比值宜選用0.75?1.10。4上游貼地段長度〃1 「 ， 、n= H (7-54)<2(?-1)15下游貼地段長度X。X。的計算公式比較復(fù)雜，可以參照《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》SL227-98的附錄B，一般的可以查表8-14進(jìn)行計算確定；6上游壩面曲線段長度S'下游壩面曲線段長度5和壩袋有效周長L。上游壩面曲線段長度&和下游壩面曲線段長度S可以查表8-14進(jìn)行計算確定，壩袋有效周長L。(不包括錨固長度)與錨固類型有關(guān)，對于單錨固： Lo=S1+S+n+Xo對于雙錨固： Lo=S1+S雙錨固的底墊片有效長度(不包括錨固長度) l=n+X。7壩袋單寬容積V(m2)壩袋單寬容積查表8-14進(jìn)行計算確定。五、壩袋選擇1壩袋徑向計算強(qiáng)度壩袋徑向強(qiáng)度可以按下式計算，也可以查表7-14進(jìn)行計算，但要注意單位。T=Y(a-0.5)H12/2式中：T 壩袋徑向計算強(qiáng)度，kN/m；Y 水的容重，kN/m3；a——設(shè)計內(nèi)壓比；H 設(shè)計壩高，m。2壩袋徑向設(shè)計強(qiáng)度根據(jù)《橡膠壩技術(shù)規(guī)范》SL227-98：“壩袋強(qiáng)度設(shè)計安全系數(shù)充水壩應(yīng)不小于6.0，充氣壩應(yīng)不小于8.0。”的規(guī)定，對于充水壩壩袋徑向設(shè)計強(qiáng)度應(yīng)滿足3壩袋緯向設(shè)計強(qiáng)度從理論上講，壩袋緯向是不受力的，但由于實際運(yùn)行中壩袋的擺動，施工的誤差，在壩袋的緯向肯定會產(chǎn)生一定的作用力，但目前還沒有一種比較準(zhǔn)確的計算方法，只能用一種經(jīng)驗的和近似的方法。根據(jù)試驗結(jié)果分析，堵頭式橡膠壩緯向設(shè)計強(qiáng)度可按徑向設(shè)計強(qiáng)度的0.5倍選取。橡膠壩壩體縱斷面采用梯形或矩形布置，在邊墻、邊坡采用壓板錨