武汉大学 白莲河灌区龙潭冲渡槽设计说明书
2l=3.782h=2.42ql21l=2.01h=2.42ql11l=3.782l=2.01q1
(a) (b) (c)
图3—4 槽身横向结构计算简图
经计算(具体计算见《计算书》),底板的配筋为,顺槽向内侧为φ10@250,外侧为φ8/10@250, 横槽向内、外侧皆为φ8/10@250。侧墙的配筋均按最小配筋率配筋,顺槽向、横槽向的内外配筋均为φ8/10@250。
肋所承受的是肋间距长度上的荷载,按有拉杆的矩形框架计算。肋和侧墙、肋和底板构成T形截面(侧墙和底板是肋的翼缘),顶部是一根拉杆,顺槽向的长度为肋的间距(肋两侧各取半个肋间距)。计算时由于拉杆的刚度较小,故杆端作绞接考虑,因此图示结构为一次超静定,不计轴力及剪力对变位的影响,用力法可求解赘余力X1。
0001M0q2l1M01M0x1242q2l12q1l133782q1l11893
图3—5肋的结构计算图
图3—2中P0为槽顶荷载,M0为槽顶荷载对侧墙中心所产生的力矩。求出赘余力X1后,再计算各项横向内力,计算时,弯矩以外侧受拉为正,轴力
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以拉力为正。作出侧墙及肋、底板及肋的弯矩图、剪力图和轴力图(图3—6)。
4.531KN18.909KN61.929KNQ图1.329KN.m 4.43KN15.73KN.m55.93KN.m13.7KN43.012KN60.86KN117.974KN55.93KN.m126.17KN61.924KN21.00KN.mN图(压为“+”,拉为“-”)46.64KN.mM图(弯距的方向为受拉边) 图3—6 肋的各项内力图
求出肋的内力之后即可进行侧墙肋和底板肋的配筋计算。根据内力图选取最不利荷载组合,分别按偏心受压构件和偏心受拉构件计算侧墙肋和底板肋的配筋,再进行肋的抗裂计算。
经过计算最终确定,侧墙肋的内侧钢筋选用2φ12,As'=226mm2;侧墙肋的外侧钢筋选用2φ16,As=402mm2,并按构造要求配置φ6@250的箍
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筋。底板肋的内侧钢筋选用2φ10,As'=157mm2,底板肋的外侧钢筋选用3φ16,As=603mm2,并按构造要求配置φ6@250的箍筋。
3 16002@62 10图3—7 底板肋的配筋图
6@20061 221 2 图3—8 侧墙肋的配筋图 - 13 -
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第四章 支承结构设计
第一节 支承结构型式及尺寸的拟定
梁式渡槽的支承墩、架有重力式槽墩、钢筋混凝土槽架、混合式墩架和柱桩式槽架等型式。
重力式实体墩的墩身可用石料、混凝土等材料建造,顶部顺渡槽水流方向的宽度稍大于槽身支承面所需要的宽度,一般不小于0.8~1.0m,垂直渡槽水流方向的长度约等于槽身的宽度。墩头一般采用圆形。墩身顶部用100号到200号混凝土作成墩帽,厚度不小于0.3m,四周比墩身顶部外伸5~10cm。为满足墩体强度和地基承载力的要求,墩身四侧常以20:1~40:1的坡度比向下扩大,基地面则根据地质条件适当扩大。
梁式渡槽的边墩常采用入土所示的挡土墙式实体重力墩,也称槽台,除承受承受槽身传来的荷载外,还承受背面的填土压力,是挡土墙式结构,故高度一般不超过5~6m。背面坡的坡度系数一般为m=0.25~0.5。顶部也需要设置墩帽。墩下部设排水孔,孔径4~6cm,可设1~2排,孔进口设反滤层,出口高出地面10~30cm。
梁式渡槽的槽架是钢筋混凝土结构,有单排架、双排架和A字形架等几种型式。
单排架的适应高度一般在15m以内,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,适应高度一般在15~25m左右。
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50cm106cm100401:0.25200cm400cm150cm20cm162.5cm505050cm250cm5050350cm50cm (a)边墩断面图 (b)重力式槽墩断面图
图4—1 槽墩和槽架结构的构造与尺寸图
4500cm100cm25cmcm40cm50cm50cm25cm
(c)单排架构造尺寸
图4—1 槽墩和槽架结构的构造与尺寸图
第二节 槽墩与槽架的结构计算
一、 槽墩结构计算
对于重力式槽墩,通常只验算水平截面(主要是墩身与墩帽的结合面和墩身与基础的结合面)上的正应力,要求不出现拉应力。墩身的应力验算一般应考虑如下几种情况:①满槽水加横向风荷载;②空槽加横向风荷载;③施工过程中槽墩两侧(顺槽向)荷载不对称作用时。由于时间关系,本设计只进行边墩的结构计算。
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