毕业设计（论文）-排水闸设计.doc

扬州大学本科生毕业设计 1 摘 要 本排水闸位于江苏某市，其地势低洼，排水通道不畅，常常小雨小灾、大雨大 灾，严重影响当地经济发展，为此当地政府决定疏通排水河道，加大排水能力，缩短 排水时间，在排水河道末端兴建排水闸，改善地区水利环境。 水闸由闸室段、上游连接段及下游连接段等三部分组成。闸室段包括底板、闸墩、 边墩、岸墙、闸门、工作桥等；上游连接段包括上游翼墙，铺盖及上游护坡等部分组 成；下游连接段包括下游翼墙，消力池，下游防冲槽及下游护坡等五部分组成。水闸 设计主要包括水力设计、消能防冲设计、闸基渗流计算、闸室结构布置、两岸连接建 筑物布置、闸室稳定计算，闸室结构计算，两岸连接建筑物结构计算等。 关键词：水力计算，渗流计算，稳定计算，结构计算 ，弹性地基梁法 扬州大学本科生毕业设计 2 Abstract The tidal gate at city Jiangsu Huaihe river into the sea, whose main role is to flood, tidal, erosion and deposition, and navigation aids. The sluice includes three parts, brake chamber, upstream project and downstream project. The brake chamber is composed of bottom board, pier, side pier, side wall, gate and operating bridge. The upstream project includes upstream wing wall, blanket, stilling basin, scour apron and upstream revetment. The downstream project includes downstream wing wall, blanket, stilling basin, scour apron and downstream revetment. The design of sluice project is composed of several steps, such as hydraulic calculation, infiltration calculation, arrangement of brake chamber, arrangement of wing wall, the stability calculation of brake chamber, the structure calculation of brake chamber, and the structure calculation of wing wall. Key words: hydraulic calculation, flow calculation, stability analysis, structure calculation, elastic foundation beam method. 扬州大学本科生毕业设计 3 目 录 1. 工程概况工程概况.1 1.1 基本资料 .1 1.1.1 建筑物级别.1 1.1.2 孔口校核水位.1 1.1.3 消能防冲设计.1 1.1.4 闸室稳定计算.2 1.1.5 地质资料.2 1.1.6 回填土资料.2 1.1.7 地震设计烈度.2 1.1.8 其他.2 1.2 工程概况 .3 2. 孔口宽度校核孔口宽度校核.4 2.1 闸孔形式的确定 .4 2.2 孔口设计水位组合 .4 2.3 堰型及堰顶高程的确定 .4 2.3.1 堰型的确定.4 2.3.2 堰顶高程的确定.4 2.4 闸孔宽度的校核 .4 2.4.1 拟定闸孔宽度.4 2.4.2 确定各参数.4 2.4.3 验算闸孔的过水能力.5 2.4.4 闸孔布置图.6 3. 消能防冲设计消能防冲设计.7 3.1 消能防冲水位组合 .7 3.2 闸门初始开度及开启制度的确定 .7 3.2.1 计算闸门初始开度 e.7 3.2.2 闸门开启制度与初始开度.8 3.3 消力池设计 .8 3.3.1 消力池形式的选定.8 3.3.2 消力池池深的计算.8 3.3.3 消力池长度的计算.10 3.3.4 消力池底板厚度的计算.11 3.3.5 消力池构造.11 3.4 海漫长度的计算 .12 3.5 海漫构造的确定 .13 扬州大学本科生毕业设计 4 3.6 冲刷坑深度的计算，防冲槽尺寸的确定 .13 3.6.1 冲刷坑深度的计算.13 3.6.2 防冲槽尺寸的确定.14 4. 闸基渗流计算闸基渗流计算.15 4.1 渗流计算水位组合 .15 4.2 地下轮廓线布置 .15 4.2.1 地下轮廓线布置.15 4.2.2 验算防渗长度.16 4.3 闸基渗流计算 .16 4.3.1 计算地基有效深度.17 4.3.2 计算各典型段的阻尼系数.17 4.3.3 各典型段渗压水头损失计算.17 4.3.4 进、出口段修正及各区段渗压水头损失调整.18 5. 闸室结构布置闸室结构布置.21 5.1 闸室底板 .21 5.2 闸墩 .21 5.2.1 闸墩顺水流方向长度、闸墩高度.21 5.2.2 闸墩厚度、门槽位置和尺寸的拟定.23 5.3 闸门与胸墙 .24 5.3.1 胸墙.24 5.3.2 闸门的选型与门重.25 5.3.3 计算启闭力.25 5.3.4 启闭机的选型.26 5.4 工作桥与启闭机房 .26 5.5 工作桥设置高程，工作桥支墩的高度、尺寸的拟定 .28 5.6 交通桥形式尺寸 .28 5.7 闸室分缝布置与止水设置 .28 5.8 闸室布置图 .29 6. 两岸连接建筑物两岸连接建筑物.31 6.1 上游翼墙 .31 6.1.1 平面布置.31 6.1.2 结构形式和尺寸.31 6.2 岸墙 .32 6.3 下游翼墙 .33 6.3.1 平面布置.33 6.3.2 结构形式和尺寸.33 7. 闸室稳定计算闸室稳定计算.36 扬州大学本科生毕业设计 5 7.1 自重 .36 7.2 水重 .37 7.3 浮托力计算 .37 7.4 水平水压力 .38 7.5 浪压力 .39 7.6 渗透压力计算 .40 7.7 闸室荷载汇总 .40 7.8 基底压力不均匀系数计算 .41 7.9 闸室抗滑稳定计算 .41 7.10 地基承载力验算 .42 8. 翼墙稳定计算翼墙稳定计算.43 8.1 翼墙的结构形式和尺寸 .43 8.2 翼墙荷载分析 .43 8.3 荷载计算 .44 8.3.1 完建期.44 8.3.2 校核水位工况.45 8.4 地基承载力验算 .46 8.5 抗滑稳定验算.46 9. 平面钢闸门设计平面钢闸门设计.48 9.1 设计参数 .48 9.2 闸门结构的形式及布置 .48 9.2.1 闸门尺寸的确定.48 9.2.2 主梁的形式.48 9.2.3 主梁的布置.48 9.2.4 梁格的布置和形式.50 9.2.5 联结系的布置和形式.50 9.2.6 边梁与行走支承.50 9.3 面板设计 .50 9.3.1 估算面板厚度.50 9.3.2 面板与梁格的连接计算.51 9.4 水平次梁、顶梁和底梁的设计.51 9.4.1 荷载与内力计算.51 9.4.2 截面选择.52 9.4.3 水平次梁的强度验算.53 9.4.4 水平次梁的挠度验算.54 9.4.5 顶梁和底梁.54 9.5 主梁设计 .54 扬州大学本科生毕业设计 6 9.5.1 设计参数.54 9.5.2 主梁设计.55 9.6 横隔板设计 .61 9.6.1 荷载和内力计算.61 9.6.2 横隔板截面选择和强度计算.61 9.7 边梁设计.62 9.7.1 荷载和内力计算.62 9.7.2 边梁的强度验算.63 9.8 悬臂式滚轮计算 .64 9.9 轨道计算 .65 9.9.1 轨道底板混凝土承压力验算.65 9.9.2 轨道横断面弯曲应力验算.66 9.9.3 轨道颈部的局部承压力验算.66 9.9.4 轨道底板的弯曲应力验算.67 9.10 闸门的启闭力和吊座计算 .67 9.10.1 闸门自重计算.67 9.10.2 启闭力计算.68 9.10.3 吊轴和吊耳板验算.69 10. 启闭机房的结构计算启闭机房的结构计算.71 10.1 屋面板的结构计算.71 10.1.1 结构形式和尺寸：.71 10.1.2 板的计算简图.71 10.1.3 内力计算：.71 10.2 屋面次梁的结构计算 .73 10.2.1 荷载分布.73 10.2.2 次梁的计算简图.73 10.2.3 次梁的内力计算.73 10.3 屋面主梁的计算.77 10.3.1.荷载分布.78 10.3.2.主梁计算简图.78 10.3.3.主梁的内力计算（主梁 A）.78 10.3.4.主梁的内力计算（主梁 B）.79 10