哈密市五堡镇五堡大桥渡槽工程渡槽计算书

工程名称：哈密市五堡镇五堡大桥渡槽工程

设计阶段：施工阶段

渡槽计算书

计算：

日期：20

哈密托实水利水电勘测设计有限责任企业

201

1基本资料

五堡大桥渡槽定为4级建筑物，设计流量Q设=1.2m，s,加大流量Qm=1.56m3/s。，

渡槽总长25.6m,进口与上游改建梯形现浇碎渠道连接，出口与下游改建矩形观浇碎渠道

连接。

2渡槽选型与布置

2.1构造型式选择

梁式渡槽的槽身是直接摧置于槽墩或槽架之上H勺。为适应温度变化及地基不均匀沉陷

等原因而引起的变形，必须设置变形缝将槽身分为独立工作的若干节，并将槽身与进出口

建筑物分开。变形缝之间H勺每一节槽身沿纵向是两个支点因此既起输水作用又起纵向梁作

用。根据支点位置的不•样，梁式渡槽有简支梁式双悬臂梁式和单悬臂梁式二种型式。

单悬臂梁式一般只在双悬臂梁式向简支梁式过渡或与进出口建筑物连接时使用。

简支梁式槽身施工吊装以便，接缝止水构造简朴，但跨中弯矩较大，底板受拉对抗裂

防渗不利。简支梁式槽身常用的跨度为8-15mo本设计采用简支梁式槽身，跨度取为12.8nu

梁式渡槽的J槽身采用钢筋混凝土构造。

2.2总体布置

渡槽的位置选择是选定渡槽的中心线及槽身起止点的J位置。本设计日勺渡槽口勺中心线已

选定。详细选择时可以从如下几方面考虑：

(1)槽址应尽量选在地质良好、地形有利和便于施工的地方，以便缩短槽身长度、

减少工程量、减少墩架高度：

(2)槽轴线最佳成一直线，进口和出口防止急转弯，否则将恶化水流条件，影响正

常输水;

(3)跨越河流口勺渡槽，槽轴线应与河道水流方向尽量成正交，槽址应位于河床及岸

坡稳定、水流顺直的地段，防止位于河流转弯处；

2.3构造布置

根据渠系规划确定，选用钢筋混凝土简支梁式渡槽进行输水，槽身采用带拉杆的矩形

槽♦，支承构造采用单排架型式，两立柱之间设横梁，基础采用整体板式基础支撑排架。渡

槽全长25.6m,采用等跨布置方案，一跨长度为12.8m。进出口均用混凝土建造。

3水力计算

3.1计算根据、公式及参数选择

(1)渠道水力要素

渡槽上游渠道梯形断面，设计流量L2nRs,设计底宽1.2m,设计水深0.33m,设计渠

高0.85m,渠道边坡1:0.75,夹用现浇碎形式。渡槽下游渠道矩形断面，设计流量12小人,

设计底宽1.2m,设计水深0.245m,设计渠高0.85m,采用现浇碎形式。水力要素见表3-1

表3-1渠道水力要素表

底宽B边坡水深h糙率纵坡流速V流量Q

渠段备注

(m)m(m)nI(m/s)(m3/s)

上游游设计

1.20.750.330.0151/1002.511.2

梯形渠道流量

下游游设计

1.200.2450.0151/254.081.2

梯形渠道流量

(2)渡槽过水能力计算

由于L>15%,故根据明渠均匀流公式:

Q=AC灰i

C=LR%

n

式中A—过水断面积(m2)；

R——水力半径（m）;

i---槽身纵坡；

n——槽身糙率（取H0.。15）。

初步确定坡度i=l/500,经试算底宽8=1.2〃z,通过设计流量时水深h=0.71m,流速

v=^=1.408m/s,超高Ah=-!-h+0.05=0.1Im,则渡槽净深//=h+Ah=0.71+0」=0.82,取

A12

H=0.9mo

当渡槽加大流量Q=l.56//s时，经试算得水深/?=0.87〃?，则渡槽净深

H=0.87+0.11=0.98m>0.90m,故取H=L0。水力要素见表3-2

表3-2渡槽水力要素表

底宽B水深h糙率纵坡流速V流量Q

渠段备注

(m)(m)nI(m/s)(m3/s)

渡槽1.20.710.0151/5001.4081.2设计流量

渡槽1.20.870.0151/5001.1491.56加大流量

3.2水面衔接验算.

3.3.1渡槽总水头损失计算

⑴进口水面降落值

乙=（1+0"一片）/2月

式中：当——渡槽进口渐变段损失系数，取0.1；

v——渡槽流速，L408m/s；

v2一一渡槽上游梯形混凝土渠流速，2.51m/s;

可计算得，进口水面降落值为-0.242m。

⑵槽身段水面降落值

Z2=iL

式中：i——渡槽槽底比降，取0.002；

L----槽身长度，25.6m；

可计算得，槽身段水面降落值Z.2=0.051m。

⑶出口段水面回升值

Z3=(Y)PY)/2g

式中：与一一渡槽出口渐变段损失系数，取0.3;

v——渡槽流速，L408m/s；

v2一一渡槽下游矩形混凝土渠流速，4.08m/s：

可口算得，出口水面回升值为-0.524刖。

因此，可计算得总水头损失为AZ=Z1+Z2-Z3=0.333m。

3.3.2渡槽进出口底部高程确实定

已知：进口前渠底高程V3=465.461m

则渡槽进出口槽底高程确定如下：

进口槽底高程匕=465.461-3x0.0677=465.258=465.258m；

出口槽底高程-Z2=H-也=465.207m；

3.3.3进口渐变段长度确实定

4=(1.5~2.0猾)

式中B)------进口前渠道水面宽度，1.695m；

B------槽身水面宽度，1.2m；

可计算得。=2.12〜2.83m,选用3.0m。

进口选用3.0m的浆砌石■扭面与上游混凝上梯形渠道相接。

4槽身构造计算

4.1槽身尺寸确定

根据前面水力计算可知，水深h=0.71m,净深H=l.()m,宽度简支梁式渡槽

内跨径一般为8m〜15m,选用12.8m；侧墙高度选用1.4m,侧墙厚度一般为t=12〜25cm,

选用15cm；侧墙与底板交接处加设补角，补角宽及高选用10cm；矩形槽U勺拉杆间距采用

L9m,截面边长为10cm。详细尺寸如图4-1所示。

1

§

1000250

1500

图4-1槽身横断面图

4.2荷载与组合

4.2.1荷载

根据方案确定，渡槽的设计原则为4级，因此渡槽的安全级别川级，混凝土重度为丫

；

=25kN/m,荷载分项系数为：永久荷载分项系数YG=L05,可变荷载分项系数YQ=1.20,构

造系数为Yd=1.2。沿槽身纵向取单位长度脱离体进行计算。侧墙与底板为整体

连接，交接处为刚性节点。横杆与侧墙也是整体连接，但因横杆刚度远比侧

墙刚度小，故可假设与侧墙较接。

1.构造重力

侧墙

原则值0.2(5x2x25=13.OkN]m

设计值1.05x13.0=13.65

底板

原则值0.15x25=3.75kN/m

设计值1.05x3.75=

拉杆

原则值0.1x25=2.5kM，〃

设计值1.05x2.5=2.625

槽内水重

①满槽

原则值1.18x10=11.847%〃

设计值1.20x11.8=14.16^/7/

②设计水深

原则值0.84x10=8.4攵M〃？

设计值1.20x8.4=10.08AN〃〃

一节槽身自重:(13.65+3.94+2.625)X12.8=258.72KN

2.风压力

作用于一节槽身的横向风荷载原则值(见《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997)

叱=P*出尸。

式中从一一风载体形系数，根据《渡槽设计和电算程序》规定，满槽时取1.3,空

槽时取1.7；

//,——风压高度变化系数，根据《渡槽设计和电算程序》规定，渡槽离地面高

度8m时取0.89：

A一一风振系数，取1.0;

卬。——基本风压值，取0.25KN/m2；

可计算得：

满槽状况下风荷载强度叱=0.29KN/n?,因此，作用于槽身上H勺横向风压力原则值为

0.29x12.8x1.4=5.18^,设计值为5.18x1.3=6.74内V；

空槽状况下风荷载强度叱=0.38KN/疗，因此，作用于槽身上H勺横向风压力原则值为

0.38x12.8xl.4=6.79kN,设计值为6.79x1.3=8.812N；

因风荷载所引起的内力较侧向水压力引起口勺内力小得多，故这里忽视风荷载口勺影响。

荷载组合

渡槽按承载能力极限状态设计时，应考虑两种荷载组合:

①基本组合（持久设计状况或短暂设计状况下永久荷载与也许出现口勺可变荷载时效

应组合）

②偶尔组合（设计状况下永久荷载、可变荷载与一种偶尔荷载的效应组合）

表1渡槽按承载能力极限状态设计荷载组合

荷载组合荷载

持久状况槽中为设计水深、有风工况下作用于槽身或支承构造的多种荷载

基本组合1槽中无水、有风工况下作用于槽身或支承构造的多种荷载

短暂状况

2槽中为满槽水、无风工况下作用于槽身或支承构造的多种荷载

槽中无水、有风、漂浮物撞击工况下作用于槽身或支承构造的多种荷

偶尔组合1

载

4.3槽身横向及纵向构造计算

槽身横向构造计算

1、满槽水、无风工况内力计算

1.

图4-2槽身横向构造计算简图

简化后，图示构造为一-次超静定，不计轴力及剪力对变位的影响，可求得赘余力X】

为

乂二泉心丸一件+啕公一

/?161215J3

式中Y----水H勺重度，10kN/m'；

:,

Yh----混凝土的J重度，25kN7m；

6—底板厚度，0.15m；

t——侧墙厚度，0.15m；

J21一一侧墙的截面惯性矩;

Jly---底板的截面惯性矩;

M。一槽顶荷载对侧墙中心所产生的力矩。

（1）侧墙内力计算

取计算截面距拉杆中心线为y,该处的I侧墙弯矩风为

M,=XD，+M°-卜，3

最大弯矩产生在丫=丫胴处.即空"=乂一,沙2=0,因此，出。

dy2V/

此截面处H勺轴力

2

Ny=^hy-2y^-rhty-P（）

式中△。一作用于槽身横截面上日勺计算剪力；

《一槽顶竖向荷载；

（2）底板计算

距侧墙中线x处於J底板弯矩为

M=Xh+M--yh3+

iiQ6

令x=0,得底板端部弯矩M,=X/+Mo-L"；令x=l,得底板跨中弯矩

6

,弘=%+』（汕+九。2。底板轴向拉力N1=：汕2-X］；对底板左边缘点取矩，可得底

22

I1\

板剪力为。2=

（3）拉杆计算

qA

21

图4-3拉杆il算简图

拉杆间距为1.9m,则一根拉杆的拉力为N/=X|S。

拉杆除承受轴向力2外，还承受拉杆自重外，则弯矩或⑵八剪力。=:*⑵）。

82

计算成果见表4-2所示。

表4-2槽身横向构造内力计算表(满槽水+无风工况)

部位内力设计值

基本参数XI(KN)0.627

y(m)1.125

弯矩M(KN.m)-1.404

侧墙

剪力(KN)-5.137

轴力(KN)11.119

端部弯矩(KN.m)-1.668

跨中弯矩(KN.m)1.749

底板

轴力(KN)5.701

端部剪力(KN)5.987

跨中弯矩(KN.m)0.598

拉杆轴力(KN)1.191

剪力(KN)1.772

2.槽中为设计水深、有风工况内力计算

计算成果见表4-3o

表4-3槽身横向构造内力计算表(设计水深+有风工况)

部位内力设计值

基本参数XI(KN)-0.372

y(m)1.125

弯矩M(KN.m)-1.446

侧墙

剪力(KN)-3.788

轴力(KN)9.919

端部驾矩(KN.m)-1.225

底板跨中弯矩(KN.m)1.418

轴力(KN)3.453

端部剪力(KN)4.445

跨中弯矩(KN.m)0.598

拉杆轴力(KN)-0.707

剪力(KN)1.772

3.槽中无水、有风工况内力计算

计算成果如表44。

表4-4槽身横向构造内力计算表(槽中无水+有风工况)

部位内力设计值

基本参数XI(KN)-0.325

y(m)1.125

弯矩M(KN.m)-0.366

侧墙

剪力(KN)-0.618

轴力Ny(KN)6.319

端部弯矩(KN.m)-0.366

跨中弯矩(KN.m)0.488

底板

轴力(KN)0.325

端部剪力(KN)1.148

跨中弯矩(KN.m)0.598

拉杆轴力(KN)-0.618

剪)}(KX)1.772

4.3.2槽身纵向构造计算

根据支承形式，跨宽比及跨高比口勺大小以及槽身横断面形式等的不一样，槽身应力状

态与订算措施也不一样，对于梁式渡槽的槽身，跨宽比、跨高比一般都比较大，故按简支

梁理论计算纵向弯矩和剪力。

4(KN/n)

弯矩

8

剪力QA=5比

式中，L为计算跨度。由于此梁属于深受弯构件(/。/力＞5),因此，计算跨度取/，和

1.15/”之中H勺较小值(/,和/“分别为支座中心线之间的距离、净跨)，取12.4m。

表4-5槽身纵向构造内力计算表

工况满槽十无风设il水深十有风无水十有风

计算跨度L(m)12.412.412.4

均布荷载q(KN/m)34.37330.29320.213

最大弯矩M(KN.m)660.640582.222388.485

最大剪力Q（KN）213.110187.8135125.318

4.4槽身配筋计算

4.4.1横向构造配筋计算

1、侧墙配筋计算

侧墙取最大弯矩处，近似按受弯构件进行配筋计算，钢筋、混凝土等级的选用参照《水

工混凝土构造设计规范》表442。

采用HPB300钢筋，£.=210N/I?,K=1.4（）。混凝土采用C25,£.=\L9N卜而。

取保护层厚度4=30〃〃〃（《水工混凝土构造设计规范》表9.2.1）,%=/?-a=120mm。

根据侧墙内力计算成果，取侧墙底部最大负弯矩截面计算配筋，M=1.45KN-m,

V=3.79KN,

（1）截面尺寸验算：

/7=h=120mm,上=眄_=0.12<4,

""b1000

KV=1.4X3.79=5.306KN

O.25fcbho=O.25X11.9XI000X120=357KN>KV

故截面尺寸满足抗剪规定。

（2）抗剪腹筋计算

0.7/；/?^=0.7x1.27x1000x120=106.68KN2KV,

因此，不需要进行斜截面抗剪配筋计算。

（3）计算受弯钢筋：

KM1.4xl.45xl06

=0.012

11.9xl(X)0xl202

J=1-71-2tzv=1-71-2x0.012=().012<0.85Cb=0.522

（为防止发生超筋,对于HPB300,取0.85&b=0.522）

4/加%11.9x0.012x1000xl2C'

A=J>①=-------------------=8O11.0m4〃?"2

fy210

选用配筋为610@200对应单位墙宽中钢筋面积为393n而。配筋率P二Ag/

h0/b=393/l20/1000=0.33%〉最小配筋率0.20%,满足规定。

2、拉杆配筋计算

拉杆取跨中最大弯矩截面按受弯构件进行配筋计算，最大弯矩M=0.60KN-m

KM1.4x0.60xl06“一

a.=----r=-------------7=0.014

'f.求11.9xl000x702

&=\-yl\-2as=1-A/1-2X0.014=0.014<0.85&b=0.522

（为防止发生超筋,对于HPB300,取0.853b=0.522）

A“=工…的乙）=1-1-.-9-x-0-.-0-1-4-x-1-0-0-0--x-7-0-=557.56y/77/7/-、

fy210

选用配筋为68@200对应单位墙宽中钢筋面积为251mm2o配筋率P=Ag/

h0/b=251/700/1000=0.36%>最小配筋率0.20%,满足规定。

3、底板配筋计算

底板为一偏心受拉构件，应按下列两种状况进行配筋计算：

1）两端最大负弯矩及对应的拉力N（支座截面），

2）跨中最大正弯矩及对应时拉力N（跨中截面），

2

采用HPB300钢筋，fy=f'=2\ON/mm,K=L40。混凝土采用C25,=U.9N/〃"/。

取保护层厚度。，（《水工混凝土构造设计规范》表9,2.1）,

%=〃o="一20mm。

a、支座截面配筋计算

根据底板内力计算成果，支座截面内力M=1.67KN-m,N=5.7OKN,

（1）鉴别类型

eo=M/N=1.67x103/5.70=293.0mm>h/2-a=150/2—30=45mm

属大偏心受拉。

（2）配筋计算

ho=150-30=120mm，

e=e(y-h/2+a=293.0-150/2+30=248.0mm,

KNe-f、ba、，K

A'=

1.4x5.7xlO,x248-l1.9x1000x0.385x120x120

=-3400.92<0

210x(120-30)

按构造规定配置A'=z4伙=0.2%xl(J00xl20=240mm2,选用钢筋”10@200

(A's=393mm2)。

57x1000x248-210x393x(120-30)

=-0.033<0

11.9X1000X1202

^=-+^-^'=—+293-30=338rnni

2552

^=1.4x5.7x^x338=142>71nin

A=

力饱-4)210x(120-30)

<Pms优=0.2%X100()X120=240m2

按构造规定配置A=Pm/%=0.2%xl(XX)xl20=240mm2,选用钢筋小10@200

(Av=393mm2)。

b、跨中截面配筋计算

根据底板内力计算成果，跨中截面内力M=1.75KN・m,N=5.7OKN,

（1）鉴别类型

eo=M/N=1.75x103/5.70=307.02mm>/z/2-a=150/2—3()=45mm

属大偏心受拉。

（2）配筋计算

ho=150-30=120mm,

e=e(y-h/2+a=307.02-15O/2+3O=262.O2mm,

KNe-£baJ^

1.4X5.7OXIO3X262.02-11.9xl(X)0x0.385x120>：l200〜八

=--------------------------------------------------------------=-3395.84<0

210x(120-30)

按构造规定配置A/=p二力％=0.2%xl000x120=240mm2,选用钢筋6100200

(As=393mm2)。

5.70x1000x262.02-210x393x(120-30)

=-0.033<0

11.9xl000xl202

^=^+eo-c?s=-y+3O7.O2-30=352.02rnn

AKNe'L4X5.70X103X352.02—、

A=---------------=--------------------------------=148.63mm一

4(%-&')210x(120-30)

<亿仙/北)=0.2%x1000xl20=240mnr

按构造规定配置A、=%她）=0・2%xl000xl2O=240mm2,选用钢筋小10@200

(As=393mmD。

4.4.2纵向构造配筋计算

对于简支梁式槽身的跨中部分底板处在受拉区，故在强度计算中不考虑底板

的作用，但在抗裂验算中，只要底板与侧墙H勺接合能保证整体受力，就必须按翼

缘宽度的规定计入部分或所有底板的作用。

不考虑底板日勺抗弯作用，将渡槽的侧墙简化为h=L4m、b=0.25m®勺矩形梁，

按单筋矩形截面进行配筋，卷个侧墙承受总荷载H勺二分之一，根据槽身纵向内力

计算成果，侧墙作为简支梁，取跨中最大弯矩截面计算配筋，M=660.64/2=330.32

KN•m,支座剪力Vmax=213.11//2=1O6.56KN,

矩形截面按双层配筋，保护层厚度a=70mm,七二1400-70=1330mm,K=L4。

（I）截面尺寸复核：

h-/?〃=1330nunmm,—=12^2=5.32>4mm,

b250

KVmax=1.4X106.56=147.84KN

0.22fcbh（）=0.22X11.9X250X1330=870.48KN>KVmax

故截面尺寸满足抗剪规定。

（2）抗剪腹筋计算

0.7f%=0.7x1.27x250x1330=2956KN2KV=127.87KN,

因此，不需要进行斜截面抗剪配筋计算，按构造配置腹筋。

（3）计算受弯钢筋：

11Y

M<Mii=[fcbx（h.--）]

I\AZ

ftbx=fyAs

式中M一一弯矩设计值，按承载能力极限状态荷载效应组合计算，并考虑构造

重要性系数八及设计状况系数中在内；

Mu——截面极限弯矩值：

K——构造系数，K=1.40；

fe一一混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25,则fc=11.9N/nini；

b---矩形截面宽度；

x——混凝土受压区计算高度；

ho---截面有效高度；

fy一一钢筋抗拉强度设计值；

山一一受拉区纵向钢筋截面面积；

将g二x/ho代入上式并令a5=g（1-0.5€），则有

M4一（力%媚）

Ya

fc€bho=fyA3

€WO.85U

根据以上各式，计算侧墙的钢筋面积如下：

KM1.4x330.32xlO6…。

a.=-----7=--------------T=0.088

'£.媚11.9x250xl3302

g=1-Ji--,=1-71-2x0.088=0.092<0.85€产0.522

（为防止发生超筋,对于HPB300,取0.85gb=0.522）

由/他411.9x0.092x250x1330"

A=JCP=---------------------------------------------------------=1/35.68"〃〃2

A210

2

选4620+2618,As=1257+509=1766mmo配筋率P=Ag/

h0/b=1766/250/1330=0.53%>最小配筋率0.20%,满足规定。

按受力计算侧墙不需要配置腹筋，考虑到侧墙的竖向受力筋可以起到腹筋作

用，但为固定纵向受力筋位置，仍在两侧配置e8@150的封闭箍筋。同步沿墙

高布置（1）10@200口勺纵向钢筋。

4.5抗裂验算

横向抗裂验算

侧墙接受弯构件进行抗裂验算，底板按偏心受拉构件进行抗裂验算，拉杆按

轴心受拉构件进行抗裂验算。受弯构件，偏心及轴心受拉构件在荷载效应口勺短期

组合及长期组合下，按下列公式分别进行抗裂验算:

受弯构件

短期组合

长期组合

偏心受拉构件:

短期组合Nw九,%•/氏4%

,一4A)+几卬0

长期组合N<y1/c/A乂

/A)+7*0

轴心受拉构件:

短期组合Ns"^ctftkA)

长期组合NI—ctftkAj

（1）侧墙抗裂验算

本设计按由于可变荷载比较小，故只按长期荷载效应组合进行抗裂验算。

5222

基本数据：：Es=2.1X10N/mm,EC=2.8XlO'N/mm,flk=l.78N/mm,yB=l.55,

31=0.7o详细计算如下:

_Es_210000—75

一百—28000-'*

2=A=_磔_=0.33%

bh01000x120

No=(0.5+0.425xaEp)h=(0.5+0.425x7.5x0.0033)x120=61.26〃〃〃

3

/0=(0.0833+0.19xaEp)bh=(0.0833+0.19x7.5x0.0033)xlOOOx12(f

=1.52x10s

按受弯构件抗裂公式计算:

Ir。1.52X108

-2―=1.55x0.7X1.78x---------

120-61.26

=5.0KN.m>Ml=\A5KN.m

通过以上验算，侧墙配筋满足抗裂规定。

(2)拉杆抗裂验算

按轴心受拉构件抗裂公式计第；

4=A,.+aEAs=1000x70+7.5x251=71882.5mnr

aclflk4=0.7x1.78x71882.5=89.56KN>NK=\A9KN

通过以上验算，拉杆配筋满足抗裂规定。

(2)底板抗裂验算

5222

基本数据：：Es=2.1X10N/mm,E=2.8XlOWmm,ftk=l.78N/mm,y„=1.55,

8i=0.7°

Mk=l.75KN•m,Nk=5.70KN。

详细计算如下:

MK1.75_

=--=----=307.02n〃〃〃

05.70

Es210000「

口-28000-

展含=丽粽1°孕％

%=(0.5+0.425xaEp)h=(0.5+0.425x7.5x0.0)33)x120=61.26nz/n

3

Io=(0.0833+0.19xaEp)b^=(0.0833+0.19x7.5x0.0033)x1000x120

=1.52x10'

4=4+aA=1000x120+7.5x393=122947.5itun

按偏心受拉构件抗裂公式计算:

Is?x10s

-1.55x0.7x1.78x122947.5x--------

FAW九

九,"A附a/AhL-y。120-61.26

1，2xl08

307.02x122947.5+1.55x

力一先120-61.26

=1471KN>M=5.70KN

通过以上验算，底板配筋满足抗裂规定。

纵向抗裂验算

（1）抗裂验算

按受弯构件进行抗裂验算，受弯构件在荷载效应H勺短期组合及长期组合下,

按下列公式分别进行抗裂验算

M,《yina,.tftkW（＞

%“44/%

式中M$一由荷载原则值按荷载效应短期组合计算的弯矩值；

M7一由荷载原则值按荷载效应长期组合计算:时弯矩值；

九,一截面抵御矩的塑性系数；

见.,一混凝土拉应力限制系数，对荷载效应的短期组合，仁,=0.85;

对荷载效应口勺长期组合，勺,=0.7；

九一混凝土轴心抗拉强度原则值；

叫）一换算截面A。对受拉边缘的弹性抵御矩，叫）=一心；

"一比

5222

基本数据：：E$=2.1X10N/mm,Ec=2.8XlO^N/mm,flk=l.78N/mm,y0=1.55,

asl=0.7o详细计算如下:

旦=3=75

''E(28000

展盒二五骼I。.。

)，0=(0.5+0.425xat:p}h=(0.5+0.425x7.5x0.0053)x100=723.65ww?

3

I。=(0.0833+0.19xaEp)bh=(0.0833+0.19x7.5x0.0053)x250x1400'

=6.23xl(V°"〃〃4

按受弯构件抗裂公式计算:

I。…八r56.23x1010

——--=1.55x0.7x1.78x------------

/L)，O1400-723.65

1719KN.m<M]330.32KM，％

通过以上验算，槽身纵向配筋不满足抗裂规定。

(2)裂缝宽度验算

按受弯构件进行裂缝宽度验算，计算公式如下：

以a“x=a"(3°+C+0.07—Xmm)

EsP,e

式中。一考虑构件受力特性和荷载长期作用的综合影响系数，对受弯构件

取a=2.1；

c—最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离，c=25mm；

人一纵向受拉钢筋H勺有效配筋率，P—AJM当4<0.03时，取

4=0.03；

\一有效受拉钢筋截面面积，对受弯构件，=26力；

。“一按荷载原则值计算H勺纵向受拉钢筋应力，N/mm2,对受弯构件:

在一M.

b*—9

0.87%从

52422

基本数据:：Es=2.1X10N/mm,Ec=2.8X10N/mm,ftk=l.78N/mm,a=45mm,

c=25inm。由附录表查得=0.3〃〃〃，

详细计算如下：

4_1766

=0.1

一工一2x250x35

330.32x10°2

cy.=----------------=161.65N/itvn

“0.87x133()x1766

①也二a⑶+c+0.07—)

E、Ple

=2.1x⑹65乂(30+25+0.07x—)=0.1l/zvz/<可加=0.3"〃〃

2100000.1，，n

通过以上验算，槽身纵向配筋满足裂缝宽度规定。

4.6挠度验算

槽身使用阶段的挠度重要是由外荷载产生的，为控制槽身变形，对其进行挠

度验算。挠度验算公式（见《水工混凝土构造设计规范》）为：

£-5M1；

,48B,

对应于荷载效应的短期组合（并考虑部分荷载H勺长期作用H勺影响）时:

13,=-----%-----B

对应于荷载效应H勺长期组合时：

为简化计算，根据现行水工混凝土构造设计规范采用

用=0.65优

对于矩形截面，受弯构件的短期刚度

用.=(0.025+0.28a印)纥仇3

式中E,——混凝土弹性模量

/(＞一一换算截面惯性矩；

0——考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。

(1)简支梁抗弯刚度计算

=-------=7.5

B,=(0.025+0.28am)

=(0.025+0.28x7.5x0.0053)x2.8x104x250x1330'

=5.95xlO14AT*ww2

B,=0.65B，=0.65x5.95x10,4=3.87x1014/V•nun-

(2)挠度度计算

5MI：5x330.32x106x12.42x1()6

'—48B,-48x3.87xl(r

=13..61mm=0.014m<[f]=-^-=0.025m

LJ500

经计算，槽身纵向挠度满足规定。

4.7槽身整体稳定性验算

当槽中无水时，为防止槽身在风荷载作用下沿支承面滑动或被掀落，需进行

槽身整体稳定性验算。

①抗滑稳定验算

槽身抗滑稳定安全系数

K=fhNJP.>[K]]

式中N、槽身自重；

片一一作用于槽身的水平向风压力；

fb一一支座H勺摩擦系数，取0.3；

[K]一一槽身抗滑稳定安全系数，取1.05；

可计算得槽身抗滑稳定安全系数.=03：258.72=88之[&],满足抗滑稳

0.11

定规定。

②抗倾覆稳定验算

槽身抗倾覆稳定安全系数

K2=MH/MP>[K2]

式中MP一一绕背风面支点转动H勺倾覆力矩；

Mlt---抗倾覆力矩；

[K2]——槽身抗倾覆稳定安全系数，取1.1：

可计算得K,=25872X0.72=31.45>1.1,满足抗倾覆稳定规定。

-8.11x0.7

5.排架设计

5.1排架的布置

采用单排架形式，混凝土采用C25。排架高度6.532m,立柱断面尺寸选择如

下：

长边b1：一般为排架总高口勺（J-〜-L],取0.4叱

<2030J

短边h1：/?,=（0.5~0.8>,=0.35~0.56/71,取0.35n；

立柱间距:与上部对应,取1