毕业设计论文龙潭冲渡槽矩形槽身排架支撑设计.docx

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1、中文摘要渡槽是渠系水工建筑中应用最广的交叉建筑物之一，出在灌区用于输送渠水进行农田灌溉外，还用于输送城镇生活及工业用水。本设计内容包括渡槽设计的基本资料、荷载及其组合；渡槽的总体布置；渡槽的型式和基本尺寸选定以及结构计算；渡槽槽身设计计算、槽架型式、布置;支撑结构设计及计算和细部结构的设计等。槽身轴线一般应为直线，渡槽进出口与上下游渠道应平顺连接，避免急转弯。进口段急转弯易使水流偏离一侧从而影响渡槽的进流条件。选定渡槽进口位置时，应注意给进口建筑物的布置提供合适条件。在渡槽位置优选中应包括环境指标，尽可能减少和改变对环境的不理影响，有利于促进环境质量的提高。根据龙潭冲地形地质情况设计了相应的方

2、案，具体形式见详细设计。关键词：渡槽、排架、水力计算。AbstractHydrau1iccana1aqueductisoneofthemostwide1yusedbui1dingcrossbui1dings,thecana1waterintheirrigationareawereusedtotransportirrigation,buta1soforthede1iveryofurbandomesticandindustria1water.Thedesigninc1udesbasicinformationAqueductdesign,1oadandcombinationsthereof;gene

3、ra1arrangementAqueduct;aqueductse1ectedtypesandbasicdimensionsandstructura1ca1cu1ations;Aqueductwithdesignca1cu1ations,grooveframetype,1ayout;asupportstructuredesign,ca1cu1ationanddetai1edstructureofthedesign.Groovebodyaxisgenera11yshou1dbestraight,importandexportaqueductupstreamanddownstreamchanne1

4、sshou1dbesmoothconnection,avoidsharpturns.Importsegmentsharpturnseasytodeviatefromthesidewhichaffectstheaqueductwaterinf1owconditions.Aqueductimportpositionwhense1ected,shou1dpayattentiontothe1ayoutofthebui1dingtoprovidesuitab1econditionsforimport.Aqueductpreferred1ocationshou1dinc1udeenvironmenta1i

5、ndicators,tominimizeimpactontheenvironmentandtoignorethechange,he1ptoimprovethepromotionofenvironmenta1qua1ity.Accordingtotopographicandgeo1ogicconditionsof1ongtanpunchdesignedcorrespondingprogram,seethedetai1eddesignofspecificforms.Keywords:aqueductbenthydrau1icca1cu1ation绪论第一章工程概况及基本资料11.1工程概况112i

6、j!z5211.3基本数据资料213.1*2第二章渡槽的选型与布置31.1、 结构形式的选择31.2、 槽墩与槽架的选择32. 3、渡槽的总体布置4第三章渡槽的水力计算53.1、槽身的水力设计53.1.1、 槽身过水断面尺寸的确定53. 2、槽身过水能力计算53. 2.1安全超高Ah53. 3、水头损失及水面衔接计算63. 3.1进口水面降落错误!未找到引用源。63. 3.2进出口槽底高程计算7第四章槽身结构计算84. 1、槽身纵向结构十算.84. 1.1、槽身横断面形式.84. 1.2、槽身尺寸确定85. 1.3、荷载及配筋计算86. 1.4、荷载计算94.2、 槽身横向结构计算134.3、

7、 1、内力计算134.2.2、 配筋计算154.2.3、 槽身吊装验算17第五章支撑结构计算205.1、 排架的设计201、 1.1、荷载计算212、 1.2、内力计算225、 1.3排架的配筋计算246、 1.4、立柱斜截面抗剪计算275.2、 横梁的配筋285.2.1横梁按受弯构件进行配筋计算：285.3、Ij295.3.1、吊装的内力计算295.3.1/1j酉d3TI31第六章细部结构设计32326.1、 槽身接缝止水6.2、 支座336.3、 两岸的连接3334参考文献35绪论随着时代的发展与进步，各方面用水量与日俱增，在水利建设，施工方法不断发展的同时，施工难度和吊装的重量也在不断增

8、大。尽管我国渡槽设计理论研究已经在多方领域取得一定成就，但与南水北调的建设工程相比，多数的建设项目都规模较小，而所研究的却都是规模十分巨大的。由此可见，随着我国水利事业的发展与建设的如火如荼进行，渡槽这一水工建筑物将会迎来更大的发展空间。本设计在研究龙潭冲渡槽设计的同时考虑到实际地质地形情况，结合书本查阅各方面资料，是笔者在现有水平之下得出的设计结论。也是对于在未来的生活学习以及工作的一次过渡和适应，充分利用了四年所学知识并加以运用，也是一次对大学学习的检验。再设计过程中由于经验不足遇到了不少问题但都在老师同学的帮助下得以解决。第一章工程概况及基本资料1.1 工程概况龙潭冲渡槽位于湖北潘水县白

9、莲河灌区西干渠上游处，桩号为：1+800,竣工年限在1961年1962年，经过三十几年的运行，该渡槽均出现严重的老化问题（如裂缝、漏水、混凝土剥落后钢筋外露），加之灌区面积增加和流量增大，这些渡槽已远远不能担负输水灌溉的任务，要求重建。另外，由于原渠线是沿山顺下，渠线较长，本次重建时，要求裁弯取直。1.2 地质情况陡坡段长度大约20米，该段为紫红色、红褐色砾岩夹砂质粘土岩，砾岩成分为石英砂岩、石英岩等。粒径一般在520cm,最大的达60cm,胶结较差。表面风化严重，凸凹不平，肉眼可见溶蚀的洞穴，直径大小不一，小者In）左右，大的在IOn1以上，洞内均有渗水现象。砂质粘土岩的成份多为泥砂质组成。

10、表面段出有断续相间的渗水，说明砂质粘土岩有隔水性能，砾岩表面覆盖有2m左右的黄色粉质壤土。河槽段表面主要为近代冲积砂卵石，卵石粒径多为2（50cm,也有少量卵石直径在50CnI以上，分选性差。中粗粒含量约占30%。钻孔过程中经常出现塌孔，卡钻现象，漏浆量大，透水性强。冲积层平均深度约在6m左右。下伏新三系（N）,砾岩夹白色泥质灰岩，成份多为石英砂岩及火成岩。钙质胶结较差，钻取岩心呈粒状，质地均一，含砾石少许，性脆较坚硬，呈透镜体壮，岩长1030cm,局部风化较重，手用力即可搓掉粉粒,河槽段桩号0+02（0+090为河漫滩一级台地，表面为上文新统（Q3）黄色粉质壤土,具直立性，结构较疏松，少有丰

11、粒层深23m,含少量砾石具有黄土性质。下伏中更新统（Q2）含泥沙卵石（成份同上），泥质含量510%微有胶结。（其中局部夹有薄层壤土透镜体）钻进中有回水、卡钻现象。Q3与Q2界限明显，密实程度有显著差异。下伏中更新统（居）为黄色重粉质壤土,固结密实，粘粒含量在20%以上，具有塑性，可以搓成细条。区中含有少量结核，局部夹有砂卵石透镜体，厚3m左右。该层上面覆盖厚Im左右的钙质结核含土层。结构密实,不易开挖，结核直径27cm0当地开凿料石困难。13基本数据资料1.3.1基本数据上、下游渠道基本资料上游纵坡：1/3000；下游纵坡：1/5000；边坡：1：1.5；糙率：0.0230.030;上下游渠底

12、宽度基本相同：b0=5和5.50m；渠道的设计流量与相应渡槽的流量相同为：设计流量为25ms,加大流量为30m7s;渠道内水深为相应流量下的均匀流水深；渠道堤顶宽度均采用50cm；上游渠底高程261.00m；下游渠底高程待定。本地区基本风压为WO=35kg最大风力为9级，相应的风速为24ms.该渡槽横穿龙潭冲河，河内最大水深达到4.50m,相应高程为240.40m,最大流速达到5.50mSo根据灌区规划要求，渡槽槽身上不设人行道。施工期最大人群荷载为3.0kNm2o根据灌区规划方案中拟定，渡槽设计标准为3级或查找有关规范；在渡槽进口上游段处布置检修闸门；槽身选用简支矩形或U形、加肋，槽架可用钢

13、筋混凝土排架或重力墩。第二章渡槽的选型与布置2.1、 结构形式的选择槽身断面有矩形、U型（半圆型上加直墙）、多侧墙等如图（1.1）。一般常用矩形和U型断面。浆砌块石槽身一般采用举行，钢筋混凝土槽身大流量时采用矩形较多，中、小流量可采用矩形也可采用U形。槽身横断面主要尺寸是净宽（水面宽）B和净深H（满槽水深），其值由水力计算决定，但在拟定尺寸时应注意选择合适的宽深比的值。从过水能力来看，应该按水力最佳断面的条件来选择。但梁式渡槽的宽深比选的大些有利于加大槽身的纵向刚度，因此一般多采用宽深比大于0.5的窄深式断面，矩形槽采用宽深比为0.60.8,U形槽常用的宽深比为0.70.92.2、 综上所述根

14、据所给资料结合龙潭地段的实际情况本设计槽身断面采用矩形断面。2.3、 槽墩与槽架的选择槽身的纵向支承形式常用的有墩式支承、排架式支承和拱式支承三种类型。梁式渡槽的支承墩、架有重力式槽墩，钢筋混凝土槽架、混合式墩架和桩柱式槽架等型式。排架是钢筋混凝土结构，其自重轻地基应力较之墩容易得到满足，排架有单排架、双排架和A字形排架三种形式（如图12）。图1-2槽架形式单排架（b）双排架（C）A字形排架单排架常用高度一般为1020m,双排架是空间结构，在较大的竖向及水平向荷载作用下，其强度稳定及地基应力较单排架容易得到满足，适应高度一般为1528m0A字架是由两片互相平行铅直平面为A字形的刚架组成。对大流量渡槽槽宽已较大，故将A字形架置于顺渡槽水流方向，以满足稳定和加大基础面积；对于小流量的高渡槽，为满足满槽水时槽架本身的稳定和空槽时在横向风荷载作用下渡槽抗倾则讲其置于垂直渡槽水流方向。鉴于以上所述，根据龙潭段的地质地形条件本设计在槽下河道的主河槽段设圆矩形空心重力墩，滩地段设单排架。2.4、 渡槽的总体布置渡槽的总体布置主要包括渡槽的选址。是选定渡槽的中心线及槽身起止点的位置。对于渡槽轴线及槽身起止点位置选择的基本要求是：渠线及渡槽长度较短，地址条件较好，工程量小，投资省；进出口水流顺畅，运用管理方便，对槽下通车、航运