工程复核计算

1、2根本资料2.1 建筑物等级根据?水利水电工程等级划分及洪水标准?SL252-2000,李家桥拦河闸工程建筑物等级为田级.2.2 设计标准该闸设计防洪流量658立米/秒,闸上设计防洪水位21.49/21.32米黄海高程,下同,设计排涝流量429立米/秒,闸上设计排涝水位20.17米,正常挡水位20.05米.2.3 工程地质情况根据山东省水利勘测设计院革命委员会 1970年7月的工程地质说明及地质剖面 图,李家桥闸处的工程地质情况如下：闸基地址勘探钻孔3个,取土孔1个.各地层地质情况如下：I层 亚粘土.位于高程15.50 19.00m,褐色.II层 淤泥质亚粘土.位于高程12.00 15.50m

2、,灰色,可塑、软塑及流塑, 夹腐殖质,由左岸到右岸含沙量逐渐增多.田亚粘土.位于高程11.00 13.00m,灰色与灰褐色,可塑、软塑及流塑.IV粉砂.位于高程9.50 11.70m,黄褐与灰色,夹土质及细粒.V 亚粘土.位于高程8.30 10.80m,灰与灰褐色,硬塑、软塑及流塑,夹杂 粉粒、砂及少量水贝壳.V I粉细砂.位于高程6.60 9.20m,灰与灰褐色,夹杂中粒及泥隔.叩亚粘土.位于高程 3.70 8.70m,灰褐与黄褐色,夹杂粉粒及砂隔,含水 分少可塑或硬塑.V ffl粉细砂.位于高程1.00 4.50m,灰与黄褐色,夹杂中粒,局部夹杂少量 土质.IX粘土.位于高程0.00 3.

3、10m,灰色与灰褐色,可塑,夹少量水姜石.地基土层的物理力学指标见表2-1.层 号土壤名 称含水 量干容 重湿容 重塑性 指数压缩 系数抗剪强度贯入 击数承载 力P摩阻力T%g/cm3g/cm3g/cmCt/m2t/m2I亚粘土n淤泥质 亚粘土381.311.80160.0450.2242.52.51m:亚粘土792w粉砂10103Vr亚粘土321.451.92P 0.0290.284.7442VI粉细砂15154vnr亚粘土241.561.97r 0.0230.1530.1115175vrn粉细砂22256IX粘土91352.4 地震设防烈度根据?中国地震烈度区划图1990?,设计地震烈度为

4、6度.2.5 平安检测中的有关资料1、混凝土碳化严重,测点最大碳化深度 40mm而之相对应构件的钢筋保护层 设计厚度为5.0cm,实际厚度很不均匀,最薄处仅2-3cm,混凝土碳化深度的开展直 接影响结构耐久性,已引起钢筋锈胀、碎产生顺筋裂缝,甚至多处碎保护层脱落.2、闸墩、机架桥墩施工时采用劣质模板,支模时加固不牢、密封不严,钢筋保 护层未采取适当举措限制,造成碎外表蜂窝、麻面、空洞严重,钢筋保护层厚度亦 不均匀,甚至存在多处主筋裸露,露筋已严重锈蚀.3、闸基渗流绝对异常值达46mM系渗流已产生渗透变形的反映,闸底板断裂, 护坡塌陷均是证实.渗流变形对闸室平安已构成严重威胁.4、启闭机型式老化

5、,运行年限超期,效率低,耗能高,抽检的大多指标不合格, 存在较多平安问题,已不能平安运行.5、上游连接段护砌长度不够,且无翼墙,不能有效的防渗和护士.6、机架桥桥侧面、栏杆碎脱落、露筋、钢筋锈蚀严重,处于频危状态,应尽快出现加固.7、测滤管堵塞和失效,亦无观测资料.2.6 平安鉴定依据(1)?水闸设计标准?(SL265-2001 )(2)?水闸平安鉴定规定?(SL214-98)(3)?水工建筑物抗震设计标准?(DL5073-2000)(4)?水工混凝土结构设计标准?(DL/T5077-1996)(5)?混凝土结构设计标准?(GB50010-2002(6)马颊河李家桥闸竣工图,平原县李家桥建闸指

6、挥部,1970.11(7)马颊河李家桥拦河闸施工图设计说明书,鲁北根治海河指挥部,1970.12(8)马颊河李家桥闸立案报告,德州地区革命委员会水利局,1974.11(9)山东省德州市马颊河李家桥拦河闸工程现状调查分析报告,德州市水利勘察设计研究院,2021.2(10)山东省德州市马颊河李家桥拦河闸工程现场平安检测报告,德州市水利 勘察设计研究院,2021.23复核计算成果及分析评价3.1 复核计算目的通过对有关工程的复核计算分析,评估工程质量状况和平安运用程度,提出对 工程进行技术改造、加固、更新和治理运用的建议.3.2 复核计算内容本次复核分析计算内容包括以下 6项：水闸过流水平复核计算；

7、水闸消能防冲复核计算；水闸渗流复核计算；闸室稳定复核计算；闸室结构平安复核；闸门结构平安复核；3.3 水闸过流水平复核3.3.1 计算公式闸底坎为平顶堰时,闸孔出流和堰流判别公式：0.65 为闸孔出流H0.65 为堰流e 闸门开度mi;式中H 从堰顶算起的闸前水深 过闸流态按以下公式判断：hsH0hsHo0.8 为自由出流0.8 为淹没出流nj.式中hs 闸底板以上的下游水深项；H 0计入行近流速的上游堰上总水头M o堰流时流量计算公式Q B m . 2gH3/2 式中q 过闸流量m/s；B 闸孔净宽mj;m流量系数；堰流淹没系数；堰流侧收缩系数.对多孔闸,可按下式计算;zN 1 bN 式中z

8、中闸孔侧收缩系数；b边闸孔侧收缩系数；N 闸孔数.孔流时流量计算公式, Q B he.2gH0式中he孔口高宽(m；孔流流量系数；t. 一 .淹没系数3.3.2 计算工况本闸设计防洪水位21.32m,设计防洪流量658n3/s.由于河道淤积,本次复核考虑以下两种计算情况：(1)河道清淤,按原设计计算；(2)河道按现状淤积,不清淤.按平均淤积厚度1.5m考虑.3.3.3 复核计算(1)清淤,按设计复核设计闸底板高程15.55m, 7孔,每孔净宽10m闸门高5.50m,闸孔净宽70.00m过流水平采用上述公式复核如下：e 5.5一 0.955.770.65为堰流.过闸流态判别:在设计流量658nm

9、/s时,取行进流速为1.5m/s,那么:2V0H./2ghs=5.66m,皿=0.966,为淹没出流.H.=0.53z =0.982b =0.922=0.973m =0.38570 0.53 0.973 0.385 41 9.8 5.861.5 =872 m2 9.8/s因此,按设计情况,过流水平满足要求2不清淤,按平均淤积厚度1.5m考虑.因河道淤积,过水断面减小,近似取行近流速vo=1.5m/s,故H02 Vo 2g1.522 9.84.27=4.36mhs hs=4.16m, =0.954 ,=0.62Ho其它数据同上.Q 70 0.62 0.973 0.3852 9.8 4.361.5

10、=655n3/s因此,按现状淤积不清淤,过流水平不能满足要求.3.3.4 复核结论按设计情况,过流水平满足要求；如果按现状淤积不清淤,过流水平不能满足 要求.3.4消能防冲复核计算3.4.1 消能防冲计算条件闸上游水位为21.32m,过闸流量为658m3/s3.4.2 消能防冲复核计算2跃前水深：T0 hcq2 22g 1%跃后水深：h； 昆：1工12 ghc上两式中：T0 以跃前断面处消能池底水平面为基准面的水闸上游总水头;q跃前断面处的单宽流量,q其中B闸孔净宽,Q为过流量；2 其中为流速系数,取 0.95 );下游消力池底板高程为15.55m,闸孔总净宽为70m代入有关数据得:跃后水深h

11、； = 3.8m.而下游消力池处水深几=5.5m.故消能防冲满足要求.3.5渗流复核计算3.5 1闸基渗流复核3.5.1.1 闸基防渗长度复核按?水闸设计标准?(SL265-2001),防渗长度按下式验算：L c H式中L地下轮廓线长度；c允许渗径系数,取c=3.5;H上下游水位差.因此,要求的防渗长度L=3.5*5.77=20.2m.实际防渗长度L =10+0.8+12.5=23.3m20.2m故防渗长度满足标准要求.3.5.1.2 闸基抗渗稳定复核计算(1)计算方法采用?水闸设计标准?(SL265-2001)推荐的改良阻力系数法.(2)计算公式a.地基有效深度的计算当 * 5 时,Te 0

12、.5L.S0当上5 时,TeS.1.6 匕 2So式中Te地基有效深度(项；Lo地下轮廓的水平投影长度(m ；So地下轮廓的垂直投影长度(m.如果计算Te值小于地基实际深度,应采用Te值进行渗流计算；如果计算Te值大 于地基实际深度,应按地基实际深度进行渗流计算；b.分段阻力系数的计算(1)进、出口段阻力系数可按下式计算：1.50 1.5 S 0.441T式中进、出口段阻力系数；S板桩或齿墙的入土深度(项；T地基透水层深度(m)0(2)内部垂直段的阻力系数可按下式计算：2, . Sy Tnctg - 1 t式中 y内部垂直段的阻力系数.(3)水平段的阻力系数可按下式计算：L 0.7(S1 S2

13、)x T式中x水平段的阻力系数；S1、S2进口段和出口段板桩或齿墙的入土深度(mj)c.各分段水头损失值的计算各分段水头损失值可按下式计算hn式中h1, h2,hn 各分段的水头损失值;1,2,n 各分段的阻力系数.以直线连接各分段计算点的水头值,即得渗透压力图 d.进出口段水头损失值的修正进出口段水头损失可按下式修正：|hh式中h0按公式计算的水头损失值(m);h0 修正后的水头损失值(m);阻力修正系数,可按下式计算:1.21T 2 S 12(-)2 2 (- 0.059)式中S底板埋深与板桩入土深度之和(m); , 一 、一T 板桩另一侧地基透水层深度(m). e.出口段渗流坡降值的计算

14、： (J % S式中 J出口段渗流坡降值.(3)复核计算结果1 .计算条件闸上水位21.05m,闸下水位15.55m；计算简图如图3-5-1 .忤 T山T J I1-Hi-图3-5-1 渗流计算简图(单位 m)2 .计算方法采用改良阻力系数法.地基计算深度：因水平投影 Lo=22.5m,铅直投影S=1.8m,故有效深度Te=0.5Lo=11.25m根据地质资料,取透水层深度为12m故有效深度Te = 11.25m.各段阻力系数计算公式：进口段(1-2)1-2=1.5( ) 1+0.441表3-5-1 各段水头损失计算表计算条件各段水头损失渗透坡降h1-2h2-3H3-4h4-5h5-6h6-7

15、H7-8h8-9h9-10水平段最大值出口段最高挡水位0.811.60.1270.080.081.7560.080.080.8850.160.739水平段(2-3)垂直段(3-4)水平段(4-5)垂直段(5-6)水平段(6-7)垂直段(7-8)水平段(8-9)出口段(9-10)进出口水头损失修正：3.计算结果闸基渗流计算见表3-5-1L0.7(S1S2)2 3T2S、3 4 In ctg (1 )4 TL0.7(SiS2)4 5T5 6 lnctg (1 )4 TL 0.7(SiS2)2S7 8 lnctg (1 )4 TL 0.7( SiS2)8 91.5 -0.441T1.21 ；12()

16、2 2 (- 0.059)各角隅点的水头见表3-5-2表3-5-2闸室段各角隅点水头计算表点号123456789最高挡水 位4.693.092.9632.8032.8011.0470.9670.8870.002根据水闸设计标准,允许渗透坡降,水平段J=0.30.4出口段J= 0. 60.7因此,出口段实际渗透坡降大于允许渗透坡降.3.5.1.3闸基渗流复核结论根据以上复核计算,闸基渗流稳定根本满足标准要求,但出口段渗透坡降值大 于允许渗透坡降,不满足要求.3.6闸室稳定复核计算3.6.1 计算要求及公式按?水闸设计标准?SL265-2001的要求,闸室稳定应满足以下要求：1各种计算情况下要求闸

17、室平均基底压力不大于地基容许承载力；2基底压力的最大值与最小值之比不大于规定的容许值,最大地基应力不超 过地基允许应力的1.2倍；3抗滑稳定平安系数大于规定的容许值.具体计算公式如下：3.6.1.1 地基应力当结构布置及受力情况对称,按下式计算P 士上 max min A W式中Pmax闸室基底压力的最大值或最小伯 kN/宿； minG 作用在闸室上白全部竖向荷载kN；M 作用在闸室上的全部竖向荷载和水平荷载对于根底底面垂直水流方 向的形心轴的力矩kN - m；A闸室根底底面面积mW闸室根底底面垂直水流方向的形心轴的截面矩m当结构布置及受力情况不对称,按下式计算pmax minGMAWxMyW

18、y式中 Mx、 M y作用在闸室上的全部竖向荷载和水平荷载对于根底底面形心 轴x、y的力矩kN nj;Wx、Wy闸室根底底面对于形心轴X、y的截面矩m3.3.6.1.2 应力不均匀系数Pm axPm in根据标准,应力不均匀系数,在根本组合时=2.00 ,在特殊组合时= 2.50,对地震区的水闸,上述数值可适当增大,故取地震时=3.00o3.6.1.3 抗滑稳定式中K抗滑稳定平安系数;f根底底面与地基土之间的摩擦系数;H 作用在闸室上的全部水平荷载.3.6.2 复核计算结果3.6.2.1 计算工况及荷载组合本次复核考虑四种工况：1完建期；2上游正常水位 20.05m,下游水位15.55m；3上

19、游最高挡水位 21.05m ,下游水位15.55m； 荷载组合见表3-5-1 .表3-5-1荷载组合表何载主要考虑荷载备注组合情况自重静水压力扬压力泥沙压力浪压力土压力根本完建期组合正常运用正常挡水位特殊 组合非常运用最高挡水位3.6.2.1中墩稳定复核(1)荷载计算(单位：力：kN,力矩：kN.m)1)完建期承台自重 w= 14 1.3+(0.5+0.75) X 0.5 X 0.5X2 =2917.88闸墩 w= (3.14 X 0.32) X0.5+0.2 X 1.2 乂 (21.82-15.55)+1.2 X 1.2 X (23.35-15.55) X 25+ (0.72+1.68+0.

20、6+0.9+0.6)+(0.72+1.68+0.6) 乂(17.05-15.55) X 0.5 X 1.2 X 25+3X 1.2 义(20.35-17.05)义 25+8X (22.45-20.35)X0.5 X 25+1.14 X 1.2 X (23.35-22.45) X 25=2106.875排架 W=1.58 X 25=39.44机架桥 W= (0.8+1.4) 义 0.75 义 0.5+(0.25 X 1.4) X 10.8 X 25+4.6 义 9.8=362.33机架桥面板 W5=1.4 X0.15 X 10.08 X25=56.7交通桥 皿=245.276+ 5.5 X0.7

21、5 X 1-1.35 X 0.35 X 25+1.05 X 0.25 X2X25X 3.14 X 0.5 2+405.9=752.8闸门 W=5.5 X 10X0.72 X7.8 X 9.8+111=3138.0242)正常运用期仅列出不同于完建期的荷载水重：W= 6.2 X 8-0.4 23.14 X 2-0.6 2 X 3.14 X 0.5-1.4 X1.2 X 4.5 X 9.8=2044水平水压力：H=1/2 4.52 11.2 9.8=1111.32扬压力：U=1/2 (2.62+0.29)14 6.2 9.8=1235.98人群荷载：3 5 10=150汽车荷载：1503)最高水位

22、时：水重：W= 6.2 X 8-0.4 23.14 X 2-0.6 2 X 3.14 X0.5-1.4 X1.2 X 5.5 X 9.8=2498水平水压力 H=1/25.52 11.2 9.8=1660.1扬压力 U=1/2 (3.2+0.35)14 6.2 9.8=1509.89人群荷载：3 5 10=150汽车荷载：150(2)基底应力计算1完建期完建期荷载计算汇总见表3-5-2表3-5-2完建期荷载计算汇总表荷载工程垂直力水平力力臂弯矩+承台自重W12917.8800闸墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50机架桥自重W4362.330.93

23、26.1机架桥面板W556.70.951.03交通桥W6752.84.53387.6闸门重W73138.0241.364116.75合计8314.256363.813387.6偏心距Meo 0.36N地基应力:c 8314.25 八0.36、110.73P(16)6.2 141480.85地基/、均匀系数max 110.731.37 2min80.852正常运用期正常运用期荷载计算汇总见表3-5-3表3-5-3正常水位荷载计算汇总表荷载工程垂直力水平力力臂弯+矩承台自重W12917.88闸墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.44.935.5机架桥自重W4362.33

24、.9326.1机架桥面板W556.7.951.3交通桥W6752.84.53387.6闸门重W73138.0241.364116.75人群和汽车F34.5135水平水压力H1111.322.152389.34扬压力U-1235.981.872311.28水重W824448176合计9422.271111.321164.4212913偏心距MeN-2地基应力：c 9422.27 c.2117.88P (1 6)6.2 141499.21地基/、均匀系数-117.88 1.192 min99.213)最高水位时最高水位时付载计算汇总见表3-5-4 .表3-5-4最高水位荷载计算汇总表荷载工程垂直力

25、水平力力臂弯+矩承台自重Wi2917.8800闸墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50机架桥自重W4362.330.9326.1机架桥面板W556.70.951.03交通桥W6752.84.53387.6闸门重W73138.0241.364116.75人群和汽车F3004.51350水平水压力H1660.12.484117扬压力U-1509.891.872823.49水重W82498.349993.2合计9602.661660.113304.2914730.8偏心距Me00.15N地基应力:C 9602.66 ,人 C0.15、117.71P (1

26、 6 )6.2 1414103.55地基不均匀系数maxmin117.71103.551.14(3)抗滑稳定计算计算公式:对粘性土,取f=0.25 .根据以上荷载计算结果,有正常水位时,K2736.622.461111.32最高水位时,K2799.73 1.691660.1(4)计算成果表各种工况下闸基应力与稳定计算结果见表3-5-5、抗滑稳定计算见表3-5-6表3-5-5中墩闸基应力与稳定计算结果表计算工况平安系数K地基应力(kN/m 2)不均匀 系数备注最大值最小值平均值完建期110.7380.8595.791.37正常水位2.46117.8899.21108.551.19最高水位1.69

27、117.71103.55110.631.14表3-5-6中墩抗滑稳定计算成果表运用情况F/F汇H /三HK/K正常运用2736.62/2146.521111.32/1111.322.46/1.93校核运用2799.73/2154.751660.1/1660.11.69/1.303.6.2.2边墩稳定复核根据边墩受力情况,可按顺水流方向和垂直水流方向分别计算.但由于在垂直 水流方向,刺墙与闸门对边墩的受力几乎相同,这样刺墙与闸门在垂直水流方向的 受力和弯矩相互抵消,故不考虑边墩在垂直水流方向的稳定问题.所以边墩的稳定 计算可参照中墩稳定计算进行.(1)荷载计算(单位：力：kN,力矩：kN.m)1

28、)完建期承台自重 将14 1.3+(0.5+0.75) X 0.5 X 0.5X2 =2917.88闸墩 w= (3.14 X 0.32) X0.5+0.2 X 1.2 乂 (21.82-15.55)+1.2 X 1.2 X (23.35-15.55) X 25+ (0.72+1.68+0.6+0.9+0.6)+(0.72+1.68+0.6) 乂(17.05-15.55) X 0.5 X 1.2 X 25+3X 1.2 义(20.35-17.05) 义 25+8X (22.45-20.35) X0.5 X 25+1.14 X 1.2 X (23.35-22.45) X 25=2106.875排

29、架 四1.58 X 25=39.44机架桥 W= (0.8+1.4) X 0.75 X 0.5+(0.25 X 1.4) X 10.8 X 25+4.6 X9.8=362.33机架桥面板 W=1.4 X 0.15 X 10.08 X 25=56.7交通桥 皿=245.276+ 5.5 X0.75 X 1-1.35 X 0.35 X 25+1.05 X 0.25 X2X25X3.14 X 0.5 2+405.9=752.8闸门 W7=5.5 义 10X 0.72 义 7.8 义 9.8+55=3082.024刺墙 G 刺=2.5 义 6.27 义 0.5 义 25=195.92)正常运用期仅列出

30、不同于完建期的荷载水重：W= 6.2 X 8-0.4 23.14 X 2-0.6 2 X 3.14 X0.5-1.4 X1.2 X 4.5 X 9.8=2044水平水压力：H=1/2 4.52 11.2 9.8=1111.32扬压力：U=1/2 (2.62+0.29)14 6.2 9.8=1235.98人群荷载：3 5 10=150汽车荷载：1503)最高水位时：水重：W= 6.2 X 8-0.4 23.14 X 2-0.6 2 X 3.14 X0.5-1.4 X1.2 X 5.5 X 9.8=2498水平水压力 H=1/25.52 11.2 9.8=1660.1扬压力 U=1/2 (3.2+

31、0.35)14 6.2 9.8=1509.89人群荷载：3 5 10=150汽车荷载：150(2)基底应力计算1)完建期完建期荷载计算汇总见表3-5-7表3-5-7完建期荷载计算汇总表荷载工程垂直力水平力力臂弯矩+承台自重Wi2917.8800闸墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50机架桥自重W4362.330.9326.1机架桥面板W556.70.951.03交通桥W6752.84.53387.6闸门重W73082.0241.364116.75刺墙G刺195.90合计84556363.813387.6偏心距Me0 0.35N地基应力：C 8455

32、C0.35、112.02P(1 6)6.2 141482.80地基不均匀系数max112.02min2正常运用期正常运用期荷载计算汇总见表82.801.353-5-8表3-5-8正常水位荷载计算汇总表荷载工程垂直力水平力力臂弯+矩承台自重Wi2917.8800闸墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50机架桥自重W4362.330.9326.1机架桥面板W556.70.951.03交通桥W6752.84.53387.6闸门重W73082.0241.364116.75刺墙G刺195.90人群和汽车F3004.51350水平水压力H1111.322.152

33、389.34扬压力U-1235.981.872311.28水重W8204448176合计9563.171111.3211064.4212913偏心距Me00.19N地基应力：C 9563.17 C0.19、118.98P (1 6)6.2 1414101.36地基不均匀系数a 118.98 1 17 2min 101.36.3)最高水位时最高水位时荷载计算汇总见表3-5-9 .表3-5-9最高水位荷载计算汇总表荷载工程垂直力水平力力臂弯+矩承台自重Wi2917.8800闸墩自重W22106.8752.51834.44排架自重W339.440.935.50机架桥自重W4362.330.9326.

34、1机架桥面板W556.70.951.03交通桥W6752.84.53387.6闸门重W73082.0241.364116.75刺墙G刺195.90人群和汽车F3004.51350水平水压力H1660.12.484117扬压力U-1509.891.872823.49水重W82498.349993.2合计9743.561660.113304.2914730.8偏心距Me00.15N地基应力:C 9743.56C0.15、118.99P(1 6 )6.2 1414105.52地基不均匀系数maxmin118.99105.521.13 2(3)抗滑稳定计算计算公式:对粘性土,取f=0.25 .根据以上

35、荷载计算结果,有正常水位时,K2736.62 2.461111.32最高水位时,K2799.73 1.691660.1(4)计算成果表各种工况下闸基应力与稳定计算结果见表3-5-10、3-5-11表3-5-10边墩闸基应力与稳定计算结果表计算工况平安系数K地基应力(kN/m 2)不均匀 系数备注最大值最小值平均值完建期112.0282.8097.411.35正常水位2.46118.98101.36110.171.17最高水位1.69118.99105.52112.261.13表3-5-11边墩抗滑稳定计算成果表运用情况F/F汇H /三HK/K正常运用2736.62/2146.521111.32

36、/1111.322.46/1.93校核运用2799.73/2154.751660.1/1660.11.69/1.303.6.3成果分析(1)计算成果说明,不同运用工况时,闸室平均基底压力在80.85118.99kN/m2 之间,小于地基允许承载力,最大地基应力亦未超过地基允许承载力.根据设计规 范,地基承载力满足要求.(2)各种条件下,地基应力不均匀系数均小于标准允许值,满足要求.(3)不同运用工况时,闸室段的抗滑稳定平安系数均大于标准规定值,满足要 求.3.7闸室结构平安复核根据本闸的现状调查分析报告和平安检测报告,对闸室小底板、排架、机架桥 进行结构平安复核.3.7.1 复核参考资料李家桥

37、闸设计资料及竣工图?水工建筑物荷载设计标准?(DL5077-1997)?水工混凝土结构设计标准?(DL/T5057-1996)?混凝土结构设计标准?(GB50010-2002)?水闸设计标准?(SL265-2001)3.7.2 计算参数及指标计算参数正常运用水位20.05m最高水位21.05m采用指标材料容重：钢筋混凝土.=25卜,湿容重 =18.5kN/m3.填土内摩擦角水上=12 ,水下 =10 .浮容重,=10 kN/m3,饱和容重 sat =20 kN/m3,C15混凝土： i=7.5N/mm, Ec =2.20 乂 104 N/mni1.1.1 2钢肋：I 级,fy=210 N/mm

38、, fy =210 N/mm3.7.3 机架桥计算在机架桥受力中,主梁起到了至关重要的作用,所以分析机架桥的结构内 力情况主要是分析机架桥主梁的内力.1、根底资料：b=250mmh=1000mm上翼缘实有宽度b f 1400 80 1320mmhf 110mm(取平均值)启门力2X250KN人群荷载3.0KN/m2启闭机重量：G=4.6X 10=46KN 采用 C25 ( fc 12.5N / mm2 )及II级钢筋(fy 310N/mm2)3级水工建筑物的平安级别为II级,故 0 1.01.0结构系数：d 1.22、荷载计算1王梁自重：qk - (0.1 0.12) 1.15 25 0.25

39、 1 25 9.41KN /m设计值：g ggk 1.05 9.41 9.88KN /m启闭机重：Gk 4.6 10 46KN设计值：G GGk 1.05 46 48.3KN启闭力：Qk 250KN设计值 QQQk 1.1 250 275.1KNsQ人群荷载：Qk (1.4 0.6) 3 6KN /m设计值：q Qqk 1.2 6 7.2KN /m3、内力计算lo 10.8 0.6 10.2m跨中弯矩设计值：129.88 7.2 10.248.3 275 2.18901.1KNI. 2M o g q lo G Q a 84 、配筋计算估计为双排钢筋,取ah a 1000 70 930mm确定翼

40、缘计算宽度：hf 110mm平均值, 见 110 0.1180.1 ho930倒L形梁中,bflo/6 10.2/6 1.7 1700mm翼缘实有宽度为1400-80=1320,所以取两者之间较小者,取 bf 1320mm鉴别倒L形梁所属情况:dM 1.2 901.1 1081.32 KN m一, hffcbfhf ho -12.5 1320 110 930 551588.12dMfcbfhf hohf2所以属于第一种情况的倒L形梁,x hf ,按宽度为1320mm的矩形梁计算所以dMS -2fcbfhf112s 11081.32 106212.5 1320 93020.075,1 2 0.0

41、75 0.078fc bfho12.5 0,078 1320 93023861mmfy310经计算,李家桥机架桥主梁实际钢筋截面面积为:飞际 5 32 4 16 4021 804 4825mmAs A实际所以,满足设计要求3.7.4 机架桥排架计算1、计算假定排架顺水流方向是一框架结构,中间横梁起很大作用.但从受力情况来看,这 个方向不起限制作用.起限制作用的是垂直水流方向,这时中间横梁所起作用不是 显著的,故再计算中作如下近似假定：排架仅计算垂直水流方向.在进行这个方向计算时,不考虑横梁的作用,将排 架当作一单独构件考虑.由机架桥计算得知,下游主梁受力较上游主梁受力大,为平安计取下游排架进

42、行计算,上游排架按下游排架同样配筋.机架桥主梁作用于排架支座上的应力分布 按三角形考虑,其重心即为合力作用点.2、荷载组合排架受力不利条件是,相邻两孔闸门一孔开启,一孔关闭,按此时作用于排架 上的荷载进行排架计算.3、荷载计算(1)开启孔排架计算在开启孔排架承重的一侧,支座反力为:,1N1 9.88 10.8 48,3 275.1 7.2 10,8253.9 KN 通过机架桥数据计算2得11局部人群荷载：q1 - - 10.8 9.6 7.2 2.16 2 2所以 N1 N1 q1 253.9 2.16 256.06 KNN1为作用在开启排架上的垂直荷载.(2)未开启孔排架计算在相邻一孔未开启

43、的一侧不存在启门力和人群荷载,所以11N2 N1 275 1 1 7.2 10.8 85.27 KN22N 2为作用在未开启排架上的垂直荷载.4、内力计算作用于排架上的合力：NN1 N2 256.06 85.27 341.33KN合力N距排架中央线的距离：N1 0.4 N2 0.4256.06 0.4 85.27 0.4eo Ni N2256.06 85.2720.3cm5、配筋计算计算长度,按?水工钢筋混凝土结构设计标准?中的取用olo 2 l 2 2.75.4m纵向弯曲计算,当白 b5.40.510.8m计算偏心距e.e.其中将e代入中,求得eoeo1 100.10.3KN xbRw1 K

44、neEhJ120.143 0.285eo1.0441.044 20.3 21.2cm1.6 341.33 103 6.17cm50 1802a 2 4 8cm0.55ho0.55 50 425.3cm由于x 0.55ho ,故排架应按大偏心受压构件进行计算又由于x 2a1,故As计算式为KN h a eo3A 221.6 341.33 10350/2 4 20.32As As ； 2275mmRq ho a2400 46 4g o排架实际配筋截面面积,经计算得：A； 2036 402 2 201.1 603 3644mm2所以As As满足条件.3.7.5小底板计算(1)截面尺寸为：1400X

45、 70X500(2)承受荷载：闸门重量、水重、小底板自重(3)小底板计算采用百图水利计算软件?弹性地基梁计算(平无限大地基郭氏表格法)?简要说明书-、条件(1 )地基梁根本信息地基梁 长度 (m)地基 梁宽 度(m)地基 梁高 度(m)梁容重(KN/m3)梁弹模E(KN/ m2)梁泊 松比1地基变形模量 E0(KN/m2)地基 泊松 比心0是 否 考 虑 自 重荷载 分项 系数14.0001.0000.70025.00022000000.0000.16710000.0000.300是1.050(2 )地基梁荷载信息向载 编号向载类 型向载 方向荷载分 项系数荷载大小 (P/M/q1)跨内定位

46、a(m)分布长度 b(m)右端大小q2(KN/m)备注1集中力向下1.05065.0007.000梁上 荷载2集中力向下1.05055.0001.000梁上 荷载3集中力向下1.05055.0002.000梁上 荷载4集中力向下1.05055.0003.000梁上 荷载5集中力向下1.05055.0004.000梁上 荷载6集中力向下1.05055.0005.000梁上 荷载7集中力向下1.05055.0006.000梁上 荷载8集中力向下1.05055.0007.000梁上 荷载9集中力向上1.05032.6000.000梁上 荷载10集中力向上1.05030.3001.000梁上 荷载11集中力向上1.05027.9002.000梁上 荷载12集中力向上1.05025.6003.000梁上 荷