华北水利水电学院水利职业学院
毕业设计计算书
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设计内容:
年 月 日
目 录
目 录.......................................................................................................................................2 摘 要.................................................................................................... 错误！未定义书签。 第一章 设计基本资料.......................................................................... 错误！未定义书签。
1.1、工程概况.................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2、设计要求.................................................................................... 错误！未定义书签。 1.3、主要参考书................................................................................ 错误！未定义书签。 第二章 渡槽总体布臵........................................................................ 错误！未定义书签。
2.1、槽址选择.................................................................................... 错误！未定义书签。
2.1.1、注意问题......................................................................... 错误！未定义书签。 2.1.2、在选择槽址时................................................................. 错误！未定义书签。 2.2、结构选型.................................................................................... 错误！未定义书签。
2.2.1、槽身的选择..................................................................... 错误！未定义书签。 2.2.2、支承选择......................................................................... 错误！未定义书签。 2.3、平面总体布臵............................................................................ 错误！未定义书签。 第三章 水力计算.............................................................................. 错误！未定义书签。
3.1、槽身过水断面尺寸拟定............................................................ 错误！未定义书签。
3.1.1、尺寸拟定......................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.2、输水水头高..................................................................................................... 13 3.2、渡槽进出口的底部高程确定.................................................................................... 14 3.3、进出口渐变段............................................................................................................ 15 第四章 槽身设计...............................................................................................................16
4.1、槽身断面尺寸拟定.................................................................................................... 16 4.2、荷载及荷载组合........................................................................................................ 16
4.2.1永久荷载设计值................................................................................................ 16 4.2.2、可变荷载设计值............................................................................................. 16 4.3、横向结构计算............................................................................................................ 17
4.3.1、受力情况分析：............................................................................................. 17 4.3.2、拉杆轴向力计算：......................................................................................... 18 4.3.3、侧墙内力计算：............................................................................................. 19 4.3.4、底板内力计算：............................................................................................. 20 4.3.5、横向配筋计算：............................................................................................. 20 4.3.6、拉杆斜截面计算：......................................................................................... 25 4.4、槽身纵向结构计算.................................................................................................... 25
4.4.1、荷载计算：..................................................................................................... 26 4.4.2、计算纵向配筋：............................................................................................. 26 4.4.3、斜截面强度计算：......................................................................................... 27 4.5、抗裂计算.................................................................................................................... 27
4.5.1、纵向抗裂计算：............................................................................................. 27 4.5.2、横向抗裂计算：............................................................................................. 29 4.6、吊装计算.................................................................................................................... 33
第五章 排架计算...................................................................................................................34
5.1、排架布臵.................................................................................................................... 34 5.2、排架尺寸拟定............................................................................................................ 35
5.2.1、排架高度计算：............................................................................................. 35 5.2.2、排架分组计算：............................................................................................. 35 5.2.3、排架分组及尺寸拟定：................................................................................. 36 5.2.4、尺寸拟定：..................................................................................................... 36 5.3、荷载计算.................................................................................................................... 37
5.3.1、水平荷载：..................................................................................................... 37 5.3.2、垂直荷载(传给每各立柱的荷载)：............................................................. 38 5.4、排架横向计算............................................................................................................ 41
5.4.1、求排架弯矩M：.............................................................................................. 41 5.4.2、轴向力计算：................................................................................................. 42 5.4.3、排架的配筋计算：......................................................................................... 43 5.4.3、横梁配筋：..................................................................................................... 45 5.4.4、排架的纵向计算：......................................................................................... 45 5.4.5、排架吊装验算：............................................................................................. 47 5.4.6、牛腿设计计算：............................................................................................. 49
第 六 章 基 础 计 算.........................................................................................................50
6.1、基础结构尺寸拟定.................................................................................................... 50
6.1.1、排架基础尺寸拟定：..................................................................................... 50 6.1.2、基础尺寸见附图所示。................................................................................. 50 6.2、基础的荷载组合........................................................................................................ 50 6.3、基础应力计算............................................................................................................ 51 6.4、基础配筋计算............................................................................................................ 51
6.4.1、基础地板配筋................................................................................................. 51 6.4.2、基础梁配筋计算............................................................................................. 52
第七章 稳定计算...................................................................................................................54
7.1、槽身稳定计算............................................................................................................ 54 7.2、渡槽整体沿基础底面抗滑稳定验算........................................................................ 54 7.3、渡槽整体抗倾稳定计算............................................................................................ 55 7.4、地基稳定性验算........................................................................................................ 55 第八章 细部结构.....................................................................................................................57
8.1、伸缩缝及止水............................................................................................................ 57 8.2、支座............................................................................................................................ 57 8.3、两岸连接.................................................................................................................... 58 致 谢.......................................................................................................................................59
第一章 设计基本资料
1.1工程概况
三里庄沟排水渡槽位于河南省辉县市百泉镇三里庄南约500m处，是南水北调中线工程总干渠与三里庄沟的交叉建筑物。工程交叉处总干渠黄河北—漳河南渠段桩号为Ⅳ109＋089.8，轴线交叉点大地坐标为x＝3925715.053，y＝38483718.688。
交叉断面以上三里庄沟集水面积0.9Km2，五年一遇设计洪峰流量11m3/s，二十年一遇校核洪峰流量19 m3/s，五十年一遇设计洪峰流量24m3/s，二百年一遇校核洪峰流量30 m3/s。
交叉断面处总干渠设计流量260 m3/s，相应水位99.464m；加大流量310 m3/s，相应水位99.973m。 1.1.1地形资料
工程区位于太行山山前冲洪积平原和华北平原过渡地带，地势东北高西南低，三里庄沟呈东北西南流向沟底高程103.5～101.0m，呈宽浅型，两岸为耕地，地面高程106.6～108.5m。
工程区测有总干渠带状地形图（比例尺：1/5000）和建筑物场区1/500大比例尺地形图，其中建筑物场区测量范围为总干渠左右岸交叉建筑物上下游各300m。 1.1.2地质资料
工程区位于华北准地台山背斜的东南部，新构造分区为华北断陷～隆起区太行山隆起东南部边缘，区域断裂构造空间展布以北东向为主,次为北西向。1996年7月24日～8月5日，河南省水利勘测总队对工程区进行了勘查，布设钻孔3个，总进尺100m，并进行了标贯重型动力触探等原位测试和室内土工试验。
1.工程地质 ①地层岩性
在勘探深度范围内，场区上覆第四系粘性土卵石，下伏上第三系砂岩粘土岩，可划分为6个地质单元，岩性由老到新分述如下：
上第三系上新统潞王坟组(N 2L)：河湖相沉积，岩性为砂岩粘土岩，顶板高程72.64～75.38m，总厚度大于9.8m。
粘土岩：灰色棕白黄褐色，巨厚层状，具有不规则裂隙，裂面具有蜡状光泽，含少量钙质团块，岩芯完整，中心孔揭露厚度9.8m。
砂岩：黄褐色，中厚层状；砂粒成分以石英为主，长石次之；具水平层理，弱风化；泥钙质半胶结，仅在13号孔中揭露，中心孔被剥蚀而缺失。
第四系中更新统(alplQ 2)：冲洪积物，具粘砾多层结构，岩性由两层粉质粘土和两层卵石组成，总厚度26.2～30.2m。
卵石：灰色，卵石成份为灰岩，直径3～5cm，大者12cm，含量70％～80％，余为泥质充填。该层中心孔较厚，两边孔较薄，平均厚度4.45m。
粉质粘土：棕红色，致密坚硬，土质不均，有铁锰质薄膜，裂隙发育，裂面光滑，具蜡状光泽。平均厚度10.87m，中山部夹厚30cm的泥卵石。
卵石：灰色，成份为灰岩，次圆状，卵石粒径一般2～4cm，大者达12cm，含量60％～80％，余为泥质充填。该层自东向西渐薄，在3号孔附近尖灭。
粉质粘土：棕红棕黄色，土质不均，含少量铁锰质斑点，平均厚度11.13m。 ②岩土物理力学性质
各岩土物理力学性质指标建议值见表一和表二。 ③地震基本烈度
根据长江水利委员会编制的《南水北调中线工程地震动参数区划报告（2000年4月）》，工程区位于华北平原地震带的南部,场区地震动峰值加速度值为0.20g，相当于地震基本烈度为8度区。
2.水文地质
场区地下水类型为孔隙～裂隙潜水，含水层为第四系中更新统卵石上第三系砂岩。地下水位标高85.07～85.23m。
场区地下水补给来源主要为大气降水和侧向迳流补给，排泄方式主要为侧向迳流和人工开采。
该区地下水化学类型为“HCO3 -Ca”型；矿化度0.299g/L，属淡水；总硬度16.68H°，属硬水；pH值7.48，呈弱碱性；含量12.97mg/L，侵蚀性CO2含量为0mg/L。根据《水利水电工程地质勘察规范》表G.0.2判别，该区地下水对砼无腐蚀性。
3.工程地质条件及评价
(1)工程区沟底和两岸均为耕地，施工场地开阔，但交通不便利。 (2)工程区地层基本稳定，除表层3.5m强度稍低外，其余各地质单元强度相