水闸底板结构计算.

河北省利水电勘测设计研究院工程计算书

工程名称：××省××市××工程

设计阶段：×× 阶段

计算书名称：××水闸基础以下地基沉降计算（××工况）

编写单位：设计××处

计算者：桃花影落飞神剑 日期年月日

校核者： 日期年月日

审查者：日期年月日

03/24/2020

河北省水利水电勘测设计研究院第1 页，共32 页

校审意见： 该计算未经校核，不得作为设计依据，仅作为学习、交流之用。

校审人签字：

年月日

03/24/2020

河北省水利水电勘测设计研究院第2 页，共32 页目次

一.计算说明及计算依据....................................................................................................4

1.1 计算说明..................................................................................................................4

1.2 计算依据..................................................................................................................4

二.计算过程........................................................................................................................4

2.1基底应力...................................................................................................................4

1、水闸是由 闸室 、 上游连接段 和 下游连接段 组成。

2、水闸下游连接段通常包括 护坦 、 海漫 、下游防冲槽 、下游翼墙 及两岸护坡等。

3、水闸消能防冲主要措施有

消力池、

海漫、

防冲槽。

4、闸室稳定分析的对象为 相邻伸缩缝之间的闸段

5、平原地区水闸枢纽工程应根据 水闸最大过流量 及其 防护对象的重要性 划分为

五等，水闸枢纽中各水工建筑物的级别应根据

所属枢纽的工程等别，

建筑物的作用

和 重要性 分为 5级。

6、按照闸墩与底板的连接方式，闸室底板可分为 整体式底板 和 分离式底板 。

7、闸底板结构计算，对相对紧密度Dr>0.5的非粘性土地基或粘性土地基可采用 弹性地基梁法 ，Dr<0.5非粘性土可采用 反力直线分布法 ，对于小型水闸可采用 倒置梁法 。

8、闸室是水闸的主体，起着 控制水流 和 连接两岸 的作用。

9、常用的闸基渗流计算方法有 流网法 、 改进阻力系数法 、 直线法 和电拟试验法。

10、水闸地基渗流计算的目的在于求解 渗透压力 、 渗透坡降 ，并验证初拟的

地下轮廓线 和排水布置是否满足要求。

11、非常泄洪设施经常采用 漫流式 、 自溃式 和 爆破引溃式 三种型式。

12、渡槽一般由 进口段 、 槽身 、 出口段 和支承结构等部分组成。

13、正常岸边溢洪道按结构形式分有 正槽溢洪道 、 侧槽溢洪道 、 井式溢洪道

和 虹吸式溢洪 等形式。

14、正槽溢洪道由 引水渠 、 控制段 、 泄槽 、 出口消能段 和 尾水渠 组成。

15、泄槽在平面上应尽可能布置成 直线

、 等宽

水闸结构分析方法综述

摘要：水闸是一种具有挡水和泄水双重作用的低水头水工建筑物，在水力发电、灌溉、航运、防洪排涝等水利工程中都占有重要地位。在水利建设事业中，水闸更得到了广泛的应用。水闸应力分析关系到结构的安全，本文从整体结构出发，对谁砸结构的应力分析方法进行详细综述，为水闸分析奠定基础。

关键词：水闸 有限元 分析方法

我国在很早就己经开始引水灌溉和航运，所以有悠久修建水闸的历史。解放后，随着我国水利事业的发展，全国许多地区兴建了大量的水闸，大大的增强了我国各地区抗旱和排涝的能力，促进了工农业生产的不断发展。

水闸按其所承担的任务进行分类。进水闸用于引水；节制闸用于控制水位和流量；排水闸则用于排水，在多泥砂河道上，排水闸还兼有冲砂闸作用；挡潮闸是为了防止海水倒灌，在河流入海处兴建的水闸；分洪闸则是为了消除河流下游的洪水威胁，在分洪道首部设置的水闸；为了改善内河航运或蓄水灌溉等目的，在河道上建闸蓄水，称为为蓄水闸。

1水闸的分析方法

水闸结构分析传统作法都是将闸室中的底板和闸墩分开计算，将闸墩简化为悬臂梁用材料力学或结构力学方法进行内力计算，而水闸底板一般采用截条法简化为基础梁然后用查表的方法进行相应的内力计算。这种方法简单，但难以反映出结构的整体作用，有时与实际情况相差很大。

目前采用的方法有了很大的进步，一般可以根据水闸结构的特点，按两种结构模型将其简化。一种是同样采用截条法，但将闸墩、底板和地基作为一个整体简化为弹性地基上的平面框架结构，采用数值法或半解析法进行计算。这种模型可以在平面内考虑闸墩、底板和地基的相互作用，但无法考虑结构的空间效应。另一种是将整个水闸底板和地基作为一个整体简化为弹性地基上的基础板采用数值法或半解析法进行计算。这种模型可以考虑底板和地基的整体空间作用，但闸墩的作用只能用等效刚度来反映。当有抗震要求时，可按规范规定选取拟静力法或动力法进行抗震设计和计算。

闸室稳定计算宜取两相邻顺水流向永久缝之间的闸段作为计算单元，分析水闸在施工和运行过程中可能出现的工作情况，并选出其中起控制作用的情况，作为闸室稳定性的计算条件。地基整体稳定分析应根据地基情况、结构特点及施工条件进行。在各种运行工况下，水闸地基应能满足承载力、稳定和变形的要求。设计方案比选比较也是水闸设计中是必不可少的重要组成部分。设计方案比较主要是根据所获得的基本资料(水文、气象、地形、地质、规划、社会经济等)，在满足水闸功能及总体布置要求的前提下，从技术特性和经济性两方面进行多种设计方案的比较。将每个方案的优缺点分别列出，综合比较，最终选定设计推荐方案。整个分析主要包括:水闸的水力分析、闸室的结构计算、地基沉降、闸基的

目录

1、 基 本 资 料 . ..................................... 1

1.1、 设计 依据 ..................................... 1

1.2 水文、气象 ...................................... 1

1.2.1 自然 地 理 概况 ............................. 1

1.2.2 水文 气 象 ................................ 2

1.2.3 历史洪涝灾害特性 ............................ 3

2. ................................................................................................. 工程地质条件 ....................................................... 6

2.1 地 形地 貌 ...................................... 6

2.2 区 域地 质 ...................................... 8

2.3 土 层地 质 ...................................... 8

2.4 水文地质条件 .................................... 10

3、地震烈度 ............................................. 11

4. ................................................................................................. 工程任务与设计标准 ................................................. 12