渡槽畢業(yè)設(shè)計(jì)(水利畢業(yè)樣本)

1+800，竣蓮河水庫灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃成果(2003年III3級。87m4.0m，側(cè)墻3.92m1.5m0.1m1m 世界上最早的渡槽誕生于中東和西亞地區(qū)。公元前29世紀(jì)前后,埃及在尼羅河上建考賽施干砌石壩,15m,450m,是文獻(xiàn)記載最早的壩,并建渠道公元前700余年,亞美尼亞已有渡槽。公元前703年,亞述國王西拿基立(Sennacherib)下令建一條483km長的渡槽引水到國都尼尼微。渡槽建在石墻,21m9m2005·渭水注》:長安城故渠“上承泬水于章門西,,東為倉池,”“飛渠”即為渡槽,建于西漢,距今約2000年?；蛘f公元前年興建的鄭國渠“絕”2000年以上的歷史。我國古代比較著名的渡槽有:—,是中國古代最宏大的水利工程之一。公元前246年(秦始皇元年)由韓國水工鄭東,下游入洛水,全長150余km,其間橫穿了好幾道天然河流,可能使用了“渡槽”技術(shù)。鄭國渠的建成,使關(guān)中干旱平原成為沃野良田,糧食產(chǎn)量大增,直接支持了其中單槽過流量最大的為1999年新建的新疆烏倫古河渡槽,設(shè)計(jì)流量120m3/s,為預(yù)應(yīng)力混凝土矩形槽。單跨跨度最大的為廣西玉林縣萬龍渡槽,126m2002年完成的廣東東江——深圳供水改造工程在旗嶺、樟洋、金湖的3上采用了現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土U型薄殼槽身,根據(jù)目前我國渡槽的發(fā)展?fàn)顩r，渡槽在橫斷面上,以U廣泛,特別是隨著施工方法的改進(jìn),如采用預(yù)制吊裝的渡槽,越來越廣泛的采用各種更輕、更強(qiáng)、更巧、更薄的結(jié)構(gòu),U型、半橢圓型、環(huán)型、拋物線形等薄殼結(jié)構(gòu)或薄壁肋箱等。在支承型式上,除梁式渡槽和拱式渡槽外,又發(fā)展了一種拱梁組合式,拱梁式2090年代逐步發(fā)展起來的,是在折線拱和桁架梁渡槽的基礎(chǔ)上,經(jīng)過研究改進(jìn)發(fā)展起來的一種新型渡槽結(jié)構(gòu)形式。它具有結(jié)構(gòu)輕巧,受力狀態(tài)良好,外形美觀,便于施工,安全可靠,,75.2m,50.4m12.4m的簡支結(jié)構(gòu)組成。1990年建成后投入使用,運(yùn)行狀況良好。從施工工藝方面,預(yù)應(yīng)力施工工藝逐漸廣泛地被采用,槽身的張拉,小型殼槽則采用先張法,即在預(yù)制廠內(nèi)固定的臺(tái)座上成批張拉高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線,大型槽身則采用后張法施工,以構(gòu)件本身為臺(tái)座。在采用裝配式渡槽方面,由于吊裝技術(shù)和設(shè)備的改進(jìn),構(gòu)件的單元重量也逐漸增大,以適應(yīng)大斷面、大跨度結(jié)構(gòu)的需要。如1973年修建的排子河裝配式渡槽,采用鋼桁架梁垂直吊升巨型的槽身構(gòu)件,200t,50m。術(shù)的改進(jìn)等。如斜拉式及懸吊式這類跨越能力最大的渡槽型式的研究;渡槽排架(拱圈)1.1表1- 混凝土特性指標(biāo)：（單位N/M151.71.82.13.1180m，每跨長U形。本次設(shè)計(jì)選擇矩形渡槽斷面，渡槽1.5m設(shè)置一根拉桿，于1mt=20cm，側(cè)墻高為=3.20m，底板地面高于側(cè)墻底緣，以減少底板的拉20cm，側(cè)墻和底板的連接處加設(shè)角度為的貼角。0.1m尺寸：高*寬=10cm*10cm3-1所示。該渡槽屬于Ⅰ級水工建筑物，采用C25混凝土，Ⅰ槽身縱斷面圖（Ⅰ-Ⅰ斷面圖3- 槽身結(jié)構(gòu)尺寸圖（單位永久荷載設(shè)計(jì)值=永久荷載分項(xiàng)系數(shù)×永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（其中槽身斷面面積槽身自重標(biāo)準(zhǔn)值槽身自重設(shè)計(jì)值過水?dāng)嗝婷娣e設(shè)計(jì)水深時(shí)值水重標(biāo)準(zhǔn)值（h=2.42m）設(shè)計(jì)水深時(shí)值水重設(shè)計(jì)值（h=2.42m）加大水深時(shí)值水重標(biāo)準(zhǔn)值（h=2.79m）加大水深時(shí)值水重設(shè)計(jì)值（h=2.79m）（按加大流量時(shí)進(jìn)行計(jì)算人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值=2*1.20=2.4h=10+10=20cmH=3.3m，翼緣的計(jì)算寬度等于與腹板厚度3300*400mm的矩形截面（3.2所示。3.2跨中彎矩設(shè)計(jì)值：M=**ψ=5107.56=*ψ*1/2*（++）*l=1.0*1.0*1/2*（70.35+116.34+2.4）*14.7=1389.81側(cè)墻高度較大時(shí)，沿墻壁配置Φ6～Φ12的縱向鋼筋，其間距不宜大于d=20mm，鋼筋兩排布置，所以鋼筋合理作用點(diǎn)到梁受拉邊緣的距離配筋率 選配鋼 已求得=1389.81kN，=（0.07）=3.07*Φ8@500忽略補(bǔ)角的作用，將斷面簡化為如下圖（3.3）圖 抗裂計(jì)算簡 ----—------A0C25，鋼筋為Ⅰ級鋼筋，=3.1*105N/mm2.=2.8*N/ +（4000-短期組合==（67+110.8+2）*/8=4856.62=0.85*1.55*1.75*1.54*=3550長期組合=1.0*（67+110.8+2*0.5）*/8=4829.61=0.7*1.55*1.75*1.54*=2920式 --分別為由荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載效應(yīng)短期組合及長期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩==263.70受拉鋼筋有效配筋率式 --為構(gòu)件受力特征系數(shù)，本構(gòu)件取——為荷載長期作用影響系數(shù)，對短期荷載組合=1.5期荷載組合=1.60.3mm0.25mm。1/53m寬為橫向計(jì)算單元，側(cè)墻于橫斷面剛性連接，2根。設(shè)計(jì)值：g==1.05*0.5=0.525、側(cè)墻上水壓力（水壓力呈三角分布，滿槽時(shí)底端有最大壓力標(biāo)準(zhǔn)值：=hb=10*2.69*3=80.7設(shè)計(jì)值：==1.2*80.7=96.84kN/m自重標(biāo)準(zhǔn)值：==0.2*3*25=15自重設(shè)計(jì)值：g==1.05*15=15.75標(biāo)準(zhǔn)值：=hb=10*2.69*3=80.7設(shè)計(jì)值：q==1.2*80.7=96.84、人群荷載（人群荷載換算成作用于中心軸線上的集中荷載設(shè)計(jì)值：P==7.2kN圖 橫向計(jì)算簡圖 M-橫向結(jié)構(gòu)彎矩圖圖 Q-橫向結(jié)構(gòu)剪力圖圖 N-橫向結(jié)構(gòu)軸力圖使用力學(xué)求解軟件，求的橫向結(jié)構(gòu)內(nèi)力簡圖如上圖（3-5、3-6、3-7），桿端內(nèi)力值(乘子=桿端 桿端單元 軸 剪 彎 軸 剪 彎-------------------、底板配筋與抗裂校核：（按底板中部彎矩配筋采用C25＝12.5N/mm2Ⅰ==310N/mm2=M/N=144.98/123.19=1.18m＞h/2-a=64mm，故按大偏心受拉構(gòu)件配筋,由上式得=＜0ε=1-4φ28+8φ18@200（=4499）矩標(biāo)準(zhǔn)值=M/=144.98/1.05=138.08kN.m，則有寬度{}0.300.25（mm。=1.0*1.0*1.5*（3*30+0.1*）=0.292mm＜0.30mm值分別為=103.28kN.m，=123.19kN。M=Ψ=103.28Q=Ψ=12.19正截面：鋼筋保護(hù)層厚度c=30mm，預(yù)估鋼筋直徑d=12mm配筋率 ρ===0.7％＞=0.2％，滿足要求4φ16+2φ18（=1313）kN.m，M為貼腳處的彎矩設(shè)計(jì)值，可近似假設(shè)彎矩為線性分布按比例求出，則寬度{}0.300.25（mm。=1.0*1.0*1.5*（3*30+0.1*）=0.223mm＜0.30mmM=28.84kN.mN=19.17kN。拉桿所承受的剪力很小，可c=25mmd=10mm，則a=c+d/2=30mm=，h=100mm，=h-a=70mm。=l=3600mm。η=，=1.15-式中--h—----==2.72，則取=1.15-==4190/2=20302φ36配筋率 ％＞ ％，滿足要求15m8m與梯形混凝180m，拱墩臺(tái)及排架基礎(chǔ)墩均采用漿砌石重力墩。槽下C25。主拱圈采用鋼筋混凝土變截面懸鏈線雙肋無鉸拱。拱上布置排架，排架間15mC25。Lf/Lb/L拱跨L 處槽墩頂寬3m）矢跨比f/L 拱，故選取矢跨比1/6，f=14.5m寬跨比 拱寬b一般與槽身寬相等，槽寬為4mm4.2.1H（m）-----------0C25混凝土，H=15.5m，B=4.4m，排架短邊=0.4m，長邊=1.0m4.0m設(shè)置一根橫梁，梁高=0.5m，梁寬=0.4m，牛腿h=1.0mθ=c=0.5m。圖4- 拱上排架布置圖（0號設(shè)計(jì)水深時(shí)值水重設(shè)計(jì)值（h=2.42m）加大水深時(shí)值水重設(shè)計(jì)值（h=2.79m）=110.8*1.05=116.344.2.3.3、排架自重（0號排架為例）經(jīng)計(jì)算排架的橫截面積為=18.775，故故可計(jì)算出通過排架傳給拱肋的鉛直荷載，見下表：（單位表4- 半跨鉛直荷載分布作用于槽身的風(fēng)荷載強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下列公式（4-4） （4-0.35kN/m2；1-51.14μt--βz--T1決定，T1由下式（4-5） (4-（m總質(zhì)量（kg2.9×105kg；（N/m2J--為排架橫截面的慣性矩（m4，J=（1.00.43/12+1.0×0.4×2.4752）A--為排架的橫截面面積（m2，A=2×1.0×0.4=0.8m2；（kg/m31-7βz=1.45（4-4）=1.45*1.74*1.14*1.2*0.35=1.21==1.2*1.21=1.4523.29m15m（包括兩端伸縮縫長度，則作用于槽=3.29*15*1.452=71.66B、作用于排架的橫向風(fēng)壓力（0號排架為例 （4-4可取各參數(shù)的值為：μs=1.4，μz=0.9，μt=1.2，βz=1.45=2*1.45*1.4*0.9*1.2*0.35=1.531.7m，對排架頂?shù)母叱趟a(chǎn)生的力矩將轉(zhuǎn)換為一對方可不計(jì)。=(+)/2-=(1091.25+1745.1)/2-71.66*1.7/4.0==(1091.25+1745.1)/2+71.66*1.7/4.0=1448.635===71.66/2=35.83=/2-=1091.25/2-71.66*1.7/4.0=515.165=1091.25/2+71.66*1.7/4.0=576.085===71.66/2=35.83標(biāo)準(zhǔn)值=0.4*0.5*25=5設(shè)計(jì)值=1.2*5=6kN/m4.2.3.6EA1=2.8×1010×1.0×0.4=1.12×1010N；EI2=2.8×1010×0.4×0.53/12=0.14×1010（1）排架荷載分布圖（滿槽 （2）排架彎矩圖（滿槽 圖4-3 0號排架內(nèi)力計(jì)算圖（滿槽）桿端內(nèi)力值(乘子=桿端 桿端單元 軸 剪 彎 軸 剪 彎 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4-4所示：（1）排架彎矩圖（空槽 （2）排架剪力圖（空槽（3）排架軸力圖（空槽圖4- 0號排架內(nèi)力計(jì)算圖（空槽桿端內(nèi)力值(乘子=桿端 桿端單元 軸 剪 彎 軸 剪 彎------------------------------ - - - - - - - - - 正截面h=400mm，b=1000mm，選用Ⅰ級鋼筋，ft=310N/mm2由c=c′=35mm，預(yù)估鋼筋直徑d=16mm，且鋼筋布置一排，所以受力鋼筋合力作用點(diǎn)到梁受拉邊緣的距離l0=0.7H=0.7*15.5=10.85m，計(jì)算高度=h-a=400-43=357mml0=1.15-0.01/h=1.15-=（=3223，ρ===0.805％＞=0.20斜截面（0.25b）=*（0.25*12.5*1000*357）=929kN＞V=123.9kN，截面尺寸滿足=*（12.5*1000*357）+0.07*885.2=227.3kN＞49.2φ10@200的箍筋a=c+d/2=35+16/2=43mmh0=500-43=457mm。 選配4φ16（=804）斜截面：=（0.07b）=*（0.07*12.5*500*457）=166.6kN＞v=97.5故斜截面抗剪滿足要求,、排架一端槽身已就位，另一端尚未吊裝的情況（無水N=1.3×545.625=709.315kNe0=500mm。l0===2.941=1.15-0.01/h=1.15-=3-1φ=0.96，As′=3223mm2，則有：=φ（+）=*0.96（12.5*1000*400+210*3223）=4541.5N=(1091.25+1745.1)/2=1418.175kNml=87mf=14.5m，可計(jì)算：4.3.7、支座設(shè)計(jì)（012號排架槽身自重等恒載反力N=15*67=1005，