【《某橡胶坝的结构配筋设计计算过程案例》2900字】

某橡胶坝的结构配筋设计计算过程案例第1章综合说明骊珠县龙泉镇的引黄灌区内河沟灌区内的RT渠和Wenyan渠分水岭分别位于河南省陇海铁路以北与京广铁路以西，灌区为黄河中上游的双轴线。局部为前河洼地与洪泛平原。地面坡度1/3000至1/5000，数据表明地面标高78.2～85.4m。当地地形总体呈由西南向东北倾斜的态势。RT河道地质构造为双层粘土砂，自上而下描述如下：下部地层为第一层轻粉质壤土（ALQ4），第二层重粉质壤土，夹层轻粉质壤土（ALQ4），第三层重粉质壤土（ALQ4）未出露。RT渠橡胶坝土体单元力学性指标如下表：表1.1作用胶带的尺寸根据设计要求进行设计，然后锚固在底板上进行密封，形成密封的坝袋，称为橡胶坝，在使用过程中可充水形成袋状。橡胶坝由于可升降，即充水后可阻塞水流，也可坍塌排水，因而收到行业的青睐。对于本次设计的RT渠道橡胶坝，其作用是：1、通过截留RT渠道水量，控制和储存调节蓄水池I的水量；措施2：截留和储存RT通道的水，并与RT二级通道进口阀协调低水位运行时调节储罐II和调节储罐III的引水。（2）布置该项目拟设计RT渠道橡胶坝净宽31.11m，总长86.711m，上游连接段长达32.22m，坝室段为12.1m，下游连接段38.52m，墩顶高程80.73m，正常水位78.97m，坝包内压比1.3，详见表1.2。表1.2部位项目单位数量河

道5年除涝流量m/s57.255年除涝水位m78.9310年设计流量m/s78.6610年设计水位m79.7规划堤顶高程m80.7规划河底高程m75.13规划河道边坡1:3规划河道底宽m6规划河道比降1/6000橡

胶

坝正常蓄水位m78.93孔数孔1坝孔净宽m13底板高程m75.13墩顶高程m80.70设计坝高m4内压比1.3建筑物总长m86.7上游连接段长度m32.2闸室段长度m14下游连接段长度m38.5第2章结构配筋设计结合某橡胶坝施工实例，可以看出，橡胶坝底板结构应力分析应根据结构特点确定。从橡胶坝的尺寸和受力状态来看，橡胶坝底板结构的应力一般是均匀的。应力分析可采用与水阀相同的方法进行，但总体设计计算要求低于常规水阀。在实际工程中，坝体底板的应力分析往往简化为平面问题。通常采用截面梁法计算。不平衡剪力计算表如下表2.1计算情况段别底板和坝袋自重水重扬压力地基反力不平衡剪力完建期上游段1754.10-1741.7012.30下游段1898.10-1912.50-19.2正常蓄水期上游段1754.102554.94-1828.07-2660.93-179.96下游段1898.101238.68-691.93-2271.22173.63（1）完建期①上游段均布荷载：②下游段均布荷载：（2）正常蓄水期①上游段均布荷载：②下游段均布荷载：查弹性地基梁弯矩系数表（郭式表）可得弯矩系数底板弯矩计算表7-2弯矩系数完建期正常蓄水期段别板条上的均布荷载q上游段0.00.1030.10392.520.10.1010.10190.720.20.0970.09782.130.30.0890.08979.95上游段0.40.0790.07970.960.50.0660.06659.290.60.0520.05246.710.70.0360.03632.340.80.0200.02012.960.90.0060.0065.381.00.0000.0000.00下游段0.00.1030.10371.540.10.1010.10170.150.20.0970.09762.370.30.0890.08961.810.40.0790.07954.870.50.0660.06645.840.60.0520.05236.120.70.0360.03625.000.80.0200.02013.890.90.0060.0064.171.00.0000.0000.00由计算可知弯矩值最大为截面尺寸为，采用C30混凝土，的钢筋,查表,,混凝土保护层厚度,三级安全级别所以按最小配筋率进行配筋选用Φ20@200的钢筋（）（1）将翼墙当作悬臂式挡土墙，如图所示：图2.1主动土压力：主动土压力分布图如下：图2.2最大弯矩位于板底（即A点）按单筋矩形截面进行配筋计算截面取，混凝土强度等级选C25，用HR335钢筋，弯矩设计值为,,三级安全级别所以按最小配筋率进行配筋选用Φ16@200的钢筋（）（2）以下挡土墙结构为底板时，作用在底板上的荷载为上挡土墙自重产生的集中荷载。和填土产生的均布荷载，以及地基反力产生的均布荷载如下图所示：图2.3由计算可知，，对a点求弯矩：（顺时针）（顺时针）（逆时针）对b点求弯矩：，所以弯矩设计值取计算截面取，混凝土强度等级选用C25，采用HR335钢筋，弯矩设计值为,,工程处于二类环境，混凝土保护层厚度,三级安全级别所以按最小配筋率进行配筋选用Φ16/18@200()（1）下游挡土墙钢筋计算在水位骤降时最不利，按此情况进行钢筋计算。图2.4挡土墙计算简图水面上的填土对水面处产生的均布荷载水位以下的浮重度则为梯形分布，为方便计算，取其平均值按矩形荷载考虑。即最大弯矩产生于板底：计算截面取，混凝土强度等级选用C25，采用HR335钢筋，弯矩设计值为。,,工程处于二类环境，混凝土保护层厚度,三级安全级别选用Φ16@200（）（2）挡土墙下部看作底板，作用在底板上的荷载为上部挡土墙产生的集中荷载、右侧填土产生的均布荷载、地基反力产生的均布荷载。图2.5集中荷载均布荷载均布荷载①对a点求矩：（顺时针）（顺时针）（逆时针）②对b点求矩；因为，所以弯矩设计值取计算截面取，混凝土强度等级选用C25，采用HR335钢筋，弯矩设计值为,,工程处于二类环境，混凝土保护层厚度,三级安全级别选用Φ18@200根据图6.4边墩，计算截面取，混凝土强度等级选用C30，采用HR335钢筋,,三级安全级别图2.6扶壁纵剖面图2.7立板简化图①现以距离立板顶面0—1.8m的区间为例进行计算按最小配筋率选用20@200（）按最小配筋率选用Φ20@200（）②在距底板地面0～3.2m范围内，计算三边固定、上边缘自由的矩形板。荷载可以简化为三角形荷载和矩形荷载的叠加图2.8立板下半段按最小配筋率选用Φ20@200（）按最小配筋率选用Φ20@200图2.9计算简图由6.3边墩应力稳定计算可知，、墙脚趾板端部的弯矩按最小配筋率选用Φ20@200（）、墙踵板的计算图2.9可简化为一个矩形荷载和一个三角形荷载来计算由于弯矩值过小，因此不需要配筋，所以按构造配筋。图2.10扶手墙与墙踵板连接处的竖板线不小于450，铰链与水平线夹紧度