渡槽毕业设计
- 格式:doc
- 大小:1.29 MB
- 文档页数:44
骊瑶渡槽设计任务书毕业设计任务书毕设题目:骊瑶渡槽设计指导老师:刘会欣学生姓名:专业班级:起止时间:年月日至月日系主任:张红光目录1 毕业设计目的2 设计基本要求3 设计成果及具体要求4 时间安排5 基本资料6 个人设计任务1 毕业设计目的本毕业设计是本专业教学大纲所规定的重要教学内容,是学生在校期间进行最后一次理论结合实际的较全面和基本的训练,是对几年来所学知识的系统运用和检验,也是走向工作岗位之前的最后一次的过渡性练兵。
通过这次毕业设计要求达到以下基本目的。
1、巩固、加强、扩大和提高以往所学的有关基础理论和专业知识;2、培养学生综合运用所学的知识以解决实际工程问题的独立工作能力,并初步掌握进行水利枢纽和水工建筑物的设计思想、设计程序、设计原则、步骤和方法;3、培养学生使用有关设计规范、手册、参考文献以及分析计算、绘图、概算和编写设计说明书等项能力的基本技能训练;4、通过毕业设计使学生了解我国现行的基本建设程序,建立工程设计的技术和经济的政策正确观点;5、因此,要求每个同学在长达15周的毕业设计中,抓紧时间,遵守纪律,努力学习工作,认真踏实,一丝不苟,实事求是,举一反三,充分发挥个人的主动性和创造性,独立的和高质量的完成本次设计,以便在今后的生产实践中当一名出色的工程师,为我国的水利事业也是为国民经济的基础设施和基础产业而做出贡献。
2 设计基本要求(1)设计者必须发挥独立思考能力,创造性地完成设计任务,在设计中应遵循设计规范,尽量利用国内外先进技术与经验;(2)设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风,以使设计成果达到较高的水平;(3)设计者必须充分重视和熟悉原始资料,明确设计任务,在规定时间内圆满完成要求的设计内容,成果包括:设计说明书一份(按规范格式)A1图纸4-5份(文本版+光盘)。
3 设计成果及具体要求3.1 设计成果设计成果包括:(1)设计说明计算书1份(2)渡槽整体平面图1张(3)槽身配筋图1张(4)排架配筋图1张(5)细部构造1张(6)总体布置图1张3.2 设计成果具体要求3.2.1.设计说明书编写原则:(1)按章节叙述,先拟好提纲再编写,要体现出清晰的设计思路;(2)包括基本资料和基本数据;(3)说明设计标准、设计情况及设计依据;(4)阐述设计思想、原则及方法(包括所采用的基本理论和公式说明,采用条件及原因,所考虑问题的影响因素)(5)对具体设计要说明设计的前提、设计原理、方法、主要步骤、主要过程及阶段性成果、最后成果,成果尽量以表格的形式给出;(6)对成果的分析及结论:对成果的分析一定要有分析和判断,给以评价,分析存在问题的原因和改进措施;(7)要求简明扼要,思路清晰,用语简练。
毕业设计指导书设计题目:许营渡槽所在学院:所学专业:水利水电工程指导教师:姓名:班级:学号:渡槽毕业设计指导书一、毕业设计的目的毕业设计是水利水电工程专业全部教学活动中最后一个实践性、综合性的教学环节。
是在学完全部课程和实习的基础上,通过渡槽设计等形式把所学的知识融会贯通地运用于实践的、创造性的学习过程。
以毕业设计为水利水电工程专业主要的结业方式,能得到水利水电工程师较为全面地基本训练,对提高学生质量有重要的意义。
通过毕业设计要达到下列目的:1.系统地综合运用和巩固所学的知识,解决具体工程技术问题的初步能力;2.对渡槽设计和生产的各个阶段、环节有比较全面的了解,并初步掌握渡槽建筑物设计的方法、技能;3.熟悉和掌握现行的水利建设方针、技术政策、安全规程和技术规范;4.培养学生理论联系实际,实事求事的工作作风和严谨的科学态度;5.结合农田水利、水利水电工程专业生产实际、培养学生初步科学研究的能力;6.提高运算、绘图和编制技术文件的基本技能。
二、毕业设计的任务与要求(一)任务:毕业设计过程中要完成设计说明书和设计图纸两项任务。
1.编写渡槽设计说明书一份,(包括专题部分)不少于6万字。
2.图纸部分要求按比例绘制方案设计图(5张)渡槽地形图(1:5000、1:10000)、渡槽平面布置图(1:2000、1:5000)、渡槽排架结构图(1:2000、1:5000)、渡槽细部构造图(1:1000、1:500)、渡槽工程配筋图(1:1000、1:500)(二)要求:1.设计说明书是用文字和图表,把设计各章节的依据、计算、分析、比较和作出技术决定的内容,扼要地加以说明的技术文件,它的优劣,直接影响设计质量,编写说明书必须作到文、图、表并茂。
即:叙述简明扼要,语句标准简练,根据和采取的决定阐述确切,计算准确,制表清晰,插图美观,做到文字说明和所绘制的图、表密切配合。
2.每份设计必须进行工程量计算。
3.设计说明书一般按大纲的章节编写,如果顺序及内容要求变动,应经指导教师同意,各章应重新开页。
渡槽毕业设计渡槽毕业设计随着城市化进程的加快,越来越多的河流和水道被人工干预和改造,以适应城市的发展需求。
在这个过程中,渡槽作为一种重要的水利工程设施,得到了广泛的应用。
渡槽是一种将河流或水道引导至地下或地下通道中的结构,以便实现道路的通行或土地的开发利用。
渡槽的设计和建设对于城市交通和水资源的合理利用至关重要。
在渡槽的毕业设计中,需要综合考虑多个因素,包括地质条件、水流特性、交通需求等。
首先,地质条件是决定渡槽设计方案的重要因素之一。
根据地质勘察结果,设计师需要评估地下水位、土壤类型和地下岩层的稳定性等因素,以确定渡槽的位置和深度。
同时,还需要考虑渡槽与周围环境的协调性,避免对生态环境造成不良影响。
其次,水流特性是渡槽设计的另一个重要考虑因素。
设计师需要了解河流或水道的水流速度、流量和波动情况,以确定渡槽的尺寸和形状。
在设计过程中,需要采用合适的水力学计算方法,以确保渡槽能够满足道路交通的需求,并保证水流的稳定和安全。
除了地质条件和水流特性,交通需求也是渡槽设计的重要考虑因素之一。
设计师需要根据道路交通的实际情况,确定渡槽的通行能力和设计标准。
这涉及到渡槽的宽度、高度和坡度等参数的确定,以确保渡槽能够顺利通行各类车辆,并满足交通流量的要求。
此外,还需要考虑渡槽的出入口设计,以便实现与道路的无缝连接。
在渡槽的毕业设计中,还需要考虑到渡槽的施工和维护问题。
渡槽的施工包括地面开挖、结构施工和水流调整等过程,需要合理安排施工序列和施工方法,以确保施工的安全和高效。
而渡槽的维护则需要定期检查和维修,以确保渡槽的正常运行和使用寿命。
总之,渡槽的毕业设计是一项综合性的工程设计任务,需要综合考虑地质条件、水流特性和交通需求等多个因素。
设计师需要根据实际情况,合理选择设计方案,并采取相应的施工和维护措施。
只有在全面考虑各种因素的基础上,才能设计出安全、高效的渡槽,为城市交通和水资源的合理利用做出贡献。
绪论一、渡槽的作用及发展渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物,是渠系建筑物中应用最广的交叉建筑物之一,除用于输送渠水进行农田灌溉、城镇生活用水、工业用水、跨流域调水外,还可供排洪和导流之用。
当挖方渠道与冲沟相交时,为排泄冲沟来水和泥沙,不使山洪及泥沙进入渠道,可在渠道上面修建排洪渡槽。
在流量较小的河流上修建闸、坝需用上下游围堰拦断河道时,可在基坑上面架设导流渡槽,使上游来水通过渡槽泄向下游。
渡槽在中国已有悠久的历史。
古代,人们凿木为槽用以引水,即为最古老的渡槽。
据《水经注疏》:长安城昆明“故渠又东而北屈,迳青门外,于穴水枝渠会。
渠上承穴水于章门西。
飞渠引水入城。
东为仓池,池在未央宫西。
”“飞渠”即为渡槽,建于西汉,距今约2000年。
又距《中国水利史稿》上册考证,《水经·沮水注》中所述的郑国渠“绝冶谷水”、“绝清水”中的“绝”就是指一种原始形态的渡槽。
则渡槽见诸历史记载者就比长安城的飞渠更早,这说明渡槽在中国已有2000年以上的历史。
20世纪50年代初期,我国新建渡槽多为木、石结构。
木渡槽因木材是宝贵且维修费用大、寿命不长,故除少数用做临时性引水外,已不再采用。
石拱渡槽是就地取材的建筑工程,由于石料的开采、加工和砌筑常为手工操作,需用大量劳力,但可节约水泥、钢材,且施工技术易为群众掌握,因而知道20世纪70 年代,在不少灌区的渡槽工程中石拱渡槽仍占有相当大的比重。
至于墩台结构,采用石料砌筑者就更为普遍。
20世纪50年代中后期,随着经济建设的发展,采用钢筋混凝土渡槽日渐增多,施工方法以现场浇筑为主。
1995年,黑龙江省首先采用了装配式渡槽,装配式渡槽较现场浇筑可节省大量木材和劳力、显著降低工程造价、加快施工进度,并便于施工管理和提高工程质量,因而到20世纪60年代初期以后,在许多省区逐渐得到推广,其中以广东省发展最为迅速。
广东省湛江地区除在建筑物型式及预制分块构件的造型等方面不断有所创新外,并在研究国外单向曲率壳槽的基础上,提出了U形薄壳槽身的结构型式及其计算方法。
XX 水利职业技术学院毕业设计报告题目:学生:XX指导老师:XX专业:XX2005年6月20日目录第1章设计基本资料 (1)工程简介,设计要求及主要参考书 (1)第2章总体布置 (3)2.1 槽址选址 (3)2.2 结构选型 (3)2.3 平面总体布置 (3)第3章水力计算 (4)3.1 槽身过水断面尺寸拟定…………………………………(4)3.2 渡槽进出口的底部高程的确定 (4)3.3 进出口渐变段 (6)第4章槽身设计 (7)4.1 槽身断面尺寸拟定 (7)4.2 荷载及荷载组合 (7)4.3 槽身横向结构计算 (9)4.4 槽身纵向结构计算 (16)4.5 抗裂计算 (17)4.6 吊装验算…………………………………………………(23)第5章排架计算 (24)5.1 排架布置 (24)5.2 荷载计算 (25)5.3 排架的横向计算 (29)5.4 排架的纵向计算 (33)5.5 排架的吊装验算 (35)5.6 牛腿设计 (36)第6章基础设计 (38)6.1 基础结构尺寸拟定 (38)6.2 基础的荷载组合 (39)6.3 基础应力计算 (39)6.4 基础配筋计算 (39)第7章稳定计算 (42)7.1 槽身稳定计算 (42)7.2 抗滑稳定计算 (42)7.3 抗倾计算 (42)7.4 地基稳定计算 (43)第8章细部结构 (44)8.1 伸缩缝及止水 (44)8.2 支座 (44)8.3 两岸连接 (44)第1章基本资料1.1工程概况XX县XX水库灌区引水干渠经黄家沟时需修建一座输水建筑物,经过渠道、倒虹吸和毒草三种方案比较,决定修建渡槽。
干渠控制灌区农田面积6.5万亩,工程为Ⅲ等工程,主要建筑物为3级1.1.1地形黄家沟顶宽约有110m沟深约为8m,属狭长V形断面,无常流水,沟内有良田,可种植经济作物。
耕作深度1.0m1.1.2地质沟内为XX店期黄土层,干重度为13—14KN/m³,φ =21°,C=24KPa,地基承载力[R]=290KPa,基础与地基摩擦系数ƒ=0.31。
渡槽毕业设计范文渡槽设计是指为了便于水流穿越建筑物或其他障碍物而设置的通道。
在渡槽的设计中,需要考虑到槽体的结构强度、材料选取、槽底的深度和宽度、槽面的斜度等因素。
本文将介绍一个关于渡槽的毕业设计,涵盖以下主要内容:设计背景、设计要求、设计方案、设计原则和设计结果。
设计背景:渡槽作为一种水利工程设施,用于解决水流穿越建筑物或其他地形障碍物的问题。
在城市建设过程中,渡槽的设计与实施变得越来越重要。
本次设计的背景是一座城市规划中的新建小区,需要设计一座渡槽,以解决小区内水流的问题。
设计要求:1.结构强度:渡槽的结构必须具备足够的强度来承受水流及外部荷载的作用;2.安全性:渡槽的设计必须保证使用者的安全;3.经济性:渡槽的设计和建设需要控制成本,保证在有限的投资下实现设计要求;4.环境友好性:渡槽的设计应尽量减少对环境的影响,保护生态环境。
设计方案:综合考虑设计要求,设计方案如下:1.材料选择:选择高强度的钢筋混凝土作为渡槽的主要材料。
这种材料具备强度高、耐久性好、施工方便等特点;2.结构设计:采用预应力混凝土梁作为渡槽的主要结构,梁体采用T型截面设计,以增加抗弯能力。
梁底部设置压力板,以增加整体刚度;3.横断面设计:槽底宽度根据最大水流量和冲刷力计算确定,槽面斜度应根据水流速度和土方稳定性要求合理确定;4.安全措施:在渡槽两侧设计防护栏杆,以保证使用者的安全。
同时,在槽顶设置检修口,方便对槽内设施的维护和检修;5.环境保护:在渡槽两侧种植适当的绿植,增加景观效果,减轻对周围环境的影响。
设计原则:1.结构安全优先:在设计和施工过程中,必须将结构的安全性放在首位,确保渡槽能够承受水流和外部荷载的作用;2.成本控制:设计过程中要充分考虑经济性,选择合适的材料和施工工艺,以降低成本;3.高效性:设计应该注重施工的效率,通过合理的设计和施工过程,尽可能减少渡槽建设所需的时间和人力资源;4.环境友好:设计过程中应充分考虑渡槽对周围环境的影响,通过合理的措施减少噪音和粉尘的产生,减轻对生态环境的负面影响。
摘要本次设计作为水利水电工程专业的毕业设计,主要目的在于通过运用所学的专业基础知识及基础课的理论了解并初步掌握水利工程的设计内容,设计方法和设计步骤;熟悉水利工程的设计规范;提高编写设计说明书和各种计算及制图的能力。
高店村沟排水渡槽位于河北省邢台市所辖沙河市高店村西北,位于总干渠南沙河倒虹吸南侧,是南水北调中线工程总干渠上的一座左岸排水建筑物。
渡槽为跨越式建筑物,采用矩形渡槽排架结构,按三级建筑物考虑。
设计地震烈度为80。
根据设计任务书,说明书分为四部分。
第一部分,基本资料。
第二部分,整体布置,确定渡槽的线路和槽身总长度,进行水利计算,确定槽底纵坡以及进出口高程,渡槽总长12m,进口渐变段6m,出口渐变段9m,渡槽进口底部高程,第三部分,槽身结构设计,确定槽身的横断面尺寸,渡槽槽身净宽4m,侧墙厚,底板厚,人行道板宽度为1m。
,人行道板宽度为1m。
进行槽身纵横断面内力计算及结构计算。
第四部分,支承结构设计,确定支承结构的尺寸,进行支承结构的结构计算,渡槽基础的结构计算及渡槽整体稳定性计算。
关键词:高店村渡槽槽身建筑水利水电工程AbstractThis design is a graduation project of undergraduation. Its main aim is to apply what have been learned in class, such as specialized basic courses, basic courses and so on, to initially master the content of design, the methods of design, the steps of design of the irrigation project; to have an intimate knowledge of the design standard of the irrigation project; to raise the capacity to compile the design exposition and the capacity of calculation and drawing. Gao dian village is located in hebei province xingtai city had jurisdiction over the village ditch drainage aqueduct Gao dian village northwest, located in the south area of nansha river inverted siphon of the main canal is the main canal of south-to-north water transfer project on a left bank drainage structures. Aqueduct for leap buildings, bent rectangular aqueduct structure, the level 3 buildings. Design earthquake intensity is 8 degrees.Under the proposal, manual is divided into four chapters. The first chapter, basic information. Second chapter, overall layout, determine aqueduct of line and slot body total length, for water calculation, determine slot end of longitudinal slope and import and export elevation, aqueduct total long 12m, imports gradient paragraph 6m, export gradient paragraph 9m, aqueduct imports bottom elevation , third chapter, slot body structure design, determine slot body of cross section size, aqueduct slot body net wide 4m, side wall thick , floor thick , sidewalk Board width for 1M. Sidewalk width is 1M. Body cross section calculation of internal force calculation and structure. The fourth chapter, the supporting structure design, determine the dimensions of the support structure, for structural calculation of supporting structure, calculation and aqueduct aqueduct structure based on the whole stability calculation.Keywords: high shop village, aqueduct, slot, and buildings. WaterconservancyandHydropowerEngineering目录第一章工程概况及基本资料 (1)工程概况 (1)水文 (1)地质 (2)第二章渡槽选型与布置 (4)渡槽位置的选择 (4)槽身断面形式的选择 (4)槽身支撑结构形式的选择 (5)接缝构造 (6)第三章槽身水力计算 (7)进出口段的连接形式 (7)渡槽的水力计算 (7)比降的确定 (7)渡槽过水能力计算 (7)水头损失验算 (9)进出口高程的确定 (10)进出口的形式选择及布置 (11)其它资料 (11)第四章槽身结构计算 (12)渡槽基本尺寸的确定 (12)槽身高度 (12)人行道板 (12)栏杆 (12)槽身的稳定验算 (13)槽身的计算简图及荷载计算 (13)抗滑稳定验算 (14)抗倾覆稳定验算 (14)槽身纵向结构计算 (15)荷载、内力计算 (15)槽身的纵向配筋计算 (18)槽身纵向抗裂验算 (20)槽身纵向裂缝开展宽度验算 (21)槽身纵向挠度验算 (21)槽身的横向结构计算 (22)荷载与内力计算 (22)槽身的横向配筋计算 (27)槽身的抗裂验算 (30)槽身的裂缝开展宽度验算 (32)槽身的吊装验算 (32)吊装内力计算 (33)吊装配筋验算 (33)第五章支承结构的设计 (35)排架的设计 (35)排架基本尺寸的确定 (35)排架的内力计算 (36)配筋计算 (41)横梁的配筋计算 (42)排架纵向计算 (43)吊装验算 (44)吊装内力计算 (45)牛腿尺寸验算和配筋 (45)第六章细部构造设计 (48)伸缩缝与止水 (48)支座 (48)两岸连接 (50)参考文献 (51)谢辞 (52)第一章基本资料. 地理位置、地形、地貌高店村沟排水渡槽位于邢台市所辖沙河市高店村西北,位于总干渠南沙河倒虹吸南侧,总干渠测量桩号(92+852)。
渡槽工程毕业设计方案范文一、设计背景和意义渡槽是指跨越沟渠、道路等交通建筑物上的水道的工程设施。
其主要功能是将供水管道、排水沟等输送水的构筑物跨越其他建筑物,使得水流能够顺利通过。
渡槽的建设将解决土地利用率低、建设成本高等问题,对于提高水资源利用效率、保障城乡供水、改善水环境等具有积极意义。
我国是世界上人口最多的国家,水资源总量占世界总量的6%,人均水资源量仅为世界平均水平的1/4。
在形势严峻的水资源形势下,急需采取有效措施加强水资源利用与保护。
因此,加强对渡槽研究和建设,是当前我国水利工程领域迫切需要解决的问题。
本次毕业设计旨在研究渡槽的设计与施工方案,通过对渡槽结构、材料、施工工艺等方面的深入研究,提出合理的工程设计方案,并结合实际案例进行设计分析与评价,为今后的渡槽工程建设提供参考。
二、设计目标1.了解渡槽的基本概念、分类和设计原则;2.掌握渡槽的结构特点、材料选用和施工工艺;3.研究渡槽工程的设计与施工要点及注意事项;4.综合考虑经济、安全、可持续发展等因素,提出渡槽工程的设计方案,并对其进行评价。
三、研究内容及方法1.渡槽设计理论及分类的研究:对渡槽的定义、功能、分类、设计原则等进行理论分析和归纳。
2.渡槽设计规范和标准的研究:对国内外有关渡槽的设计规范和标准进行研究,进行综述和比较分析。
3.渡槽结构及材料:对渡槽的结构特点和材料性能进行调查和分析,重点探讨渡槽材料的选用原则和特点。
4.渡槽工程实例分析:选取实际施工项目中的渡槽工程实例,对其设计与施工过程进行分析与评价。
5.渡槽工程设计与施工方案:结合以上研究成果,提出渡槽工程的设计与施工方案,并对其进行技术经济评价。
四、设计方案1.渡槽设计原则:根据水道的具体情况,选用合适的渡槽类型和结构形式,确定渡槽的设计参数,保证其设计合理、安全可靠。
2.渡槽材料选择:选择适用于不同水道环境的渡槽材料,包括钢筋混凝土、钢材、玻璃钢等,考虑其优缺点和适用范围,为设计提供参考。
渡槽毕业设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:目录第一章、设计基本资料 (4)1.1、基本资料 (4)1.1.1、工程概况: (5)1.1.2、地形资料: (6)1.1.3、地质资料: (6)1.1.4、水文资料: (9)1.1.5、总干渠设计参数: (13)1.1.6、对外交通运输条件: (13)1.1.7、渡槽设计参数: (13)1.2、设计要求 (15)1.2.1、工程总体布置: (15)1.2.2、水力计算: (15)1.2.3、槽身设计: (15)1.2.4、支承结构设计: (15)1.2.5、基础设计: (15)1.2.6、其他结构设计: (15)1.3、主要参考规范及书籍 (16)第二章、渡槽总体布置 (16)2.1、建筑物轴线选择 (16)2.2、建筑物型式选择 (16)2.3、槽身断面尺寸选择 (17)2.4、渡槽长度确定及其组成部分 (18)2.4.1、总干渠的横断面结构确定及左、右岸堤防高程的确定: (18)2.4.2、渡槽各组成部分的确定:槽身段、上游进口段和下游防冲段等: (18)第三章、水力计算 (18)3.1、矩形槽身过水断面的确定 (18)3.2、计算侧墙总高度 (19)3.3、渡槽水头损失的计算 (20)3.3.1、拟定上游渠道断面尺寸: (20)3.3.2、校核过水能力: (20)3.3.3、渠道、槽身水流速: (21)3.3.4、进口水面降落Z计算: (21)3.3.5、槽身沿程水头损失Z1: (21)3.3.6、出口水面回升Z2: (22)3.3.7、渡槽总水头损失: (22)3.4、渡槽各控制点的高程、消力池前的水位确定 (22)3.5、渡槽前后长度及总长度 (23)第四章、槽身结构计算 (23)4.1、槽身断面尺寸拟定 (23)4.2、横向结构计算 (24)4.2.1、确定槽深结构计算简图及作用荷载: (24)4.2.2、拉杆轴向力计算: (25)4.2.3、拉杆拉力: (26)4.2.4、侧墙内力计算: (26)4.2.5、底板内力计算: (28)4.3、纵向结构计算 (31)4.3.1、槽身荷载计算: (31)4.3.2、计算纵向配筋: (32)4.3.3、斜截面强度计算: (33)4.4、吊装计算 (34)4.5、槽身的构造设计 (34)4.5.1、伸缩缝及止水: (34)4.5.2、支座: (35)4.5.3、两岸连接: (35)第五章、排架设计 (36)5.1、排架布置 (36)5.2、排架尺寸拟定 (36)5.2.1、排架高度计算: (36)5.2.2、排架分组计算: (36)5.2.3、排架分组及尺寸拟定: (37)5.2.4、尺寸拟定: (38)5.3、荷载计算 (38)5.3.1水平荷载: (38)5.3.2、垂直荷载(传给每个立柱的荷载): (41)5.4、排架横向计算 (43)5.4.1、求排架弯矩M: (43)5.4.2、轴向内力计算: (44)5.4.3、排架的配筋计算: (45)5.4.4、横梁配筋: (48)5.4.5、排架的纵向计算: (48)5.4.6、排架吊装验算: (50)5.4.7、牛腿设计计算: (52)第六章、基础计算 (53)6.1、基础结构尺寸拟定 (54)6.2、基础的荷载组合 (54)6.3、基础应力计算 (55)6.4、基础配筋计算 (56)6.4.1、基础地板配筋: (56)6.4.2、基础梁配筋计算: (57)第七章、稳定计算 (58)7.1、槽身稳定计算 (58)7.2、渡槽整体沿基础底面抗滑稳定验算 (59)7.3、渡槽整体抗倾稳定计算 (59)7.4、地基稳定性验算 (60)第八章、下游消能防冲设计 (61)8.1、消力池设计 (61)8.1.1、消力池深度计算: (61)8.1.2、消力池长度计算: (63)8.1.3、消力池的结构计算: (63)8.2、海漫设计 (63)8.2.1、海漫的长度计算: (63)8.2.2、材料选择: (63)8.2.3、结构布置: (63)8.2.4、反滤池: (63)8.2.5、河床冲刷深度的计算: (64)第九章、河沟控导和防护设计 (64)第十章、总结 (64)第一章、设计基本资料1.1、基本资料三里庄沟排水渡槽位于河南省辉县市百泉镇三里庄南约500m处,集流面积1.63km2,5年一遇设计流量27m3/s,天然洪水位102.48m,20年一遇校核流量47m3/s,天然洪水位102.68m。
第一章 设计基本资料1、工程概况及简介1.1、工程概况:某县佛岭水库灌区引水干渠经黄家沟时需修建一座输水建筑物,经过填方渠道、倒虹吸和渡槽三种方案比较。
决定修建渡槽。
干渠控制灌区农田面积6.5万亩,工程为Ⅲ等工程,主要建筑为3级。
1.1.1、地形:黄家沟顶宽约110m ,沟深约8米。
属狭长V 型断面。
无常年流水,沟内种植有经济作物。
耕作深度为1.0m 。
1.1.2、地质:沟内周口店期黄土层,干重度为13-14KN/m 3。
Φ=21。
,C =24KPa ,地基承载力[R]=290Kpa ,基础与地基摩擦系数f =0.31。
1.1.3、上、下游渠道资料:上游渠底高程为m ,Q 设=4.4m 3/s ,k 加大=0.25,Q 加大=5.5 m 3/s ,i =1/3500,渡槽上、下游渠道,渠底宽2.5m ,糙率n =0.017。
内、外边坡分别为1:10和1:15,该渡槽规划时允许水头损失为0.25m ,水力要素如表1-1。
渡槽糙率为0.015。
表1-1 上、下游渠道过水断面水力要素:1.1.4、建筑材料及安全系数:该工程主要的建筑材料为水泥、混凝土、钢筋等。
混凝土重度r c =24KN / m 3,温度膨胀系数d c =1.0×10-51/℃,混凝土其他特性性能指标见表1-2。
采用Ⅰ和Ⅱ级钢筋,Ⅰ级钢筋强度设计值f y =f y’=210N/mm 2。
强度模量E s =2.1×105N/ mm 2, Ⅱ级钢筋强度设计值f y =f y’=310N/mm 2,强度模量E s =2.1×105N/mm 2。
钢筋混凝土重度r =35KN/ m 3。
构件裂缝宽度允许值,短期组合[W max ]=0.3mm ,长期组合[W min ]=0.25mm 。
表1-2 混凝土特性指标:(单位N/ mm 2)浆砌采用M 15砂浆砌块石。
1.1.5、工程回填土及地基力学特性根据有关实验报告结果如下:r c=16KN / m3;Φ=20.8。
;C=23Kpa,修正后地基承载力特性值f a=290Kpa。
基础与地基摩擦系数f=0.35,抗滑稳定安全系数[K]=1.5。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准规定》以及灌区规划要求,确定该渡槽为三级永久建筑物,结构安全级别为Ⅱ级。
机构重要性系数为r0=1,短暂设计状况系数ψ=0.95,偶然状况系数ψ=0.85,钢筋混凝土结构系数r d=1.2。
其他荷载:人群荷载:2.0kN/ m2(人行桥上的活荷载)基本荷载:0.35kN/ m2(风压)气象:最高日平均气温30℃,最低日平均气温0℃,不考虑冻土深度。
施工条件:采用装载式钢筋混凝土渡槽,预制吊装。
1.2、设计要求:按初步设计标准设计,局部可深入考虑。
进行渡槽总体布置,包括槽身、支撑、基础等机构型式的选择。
水力计算槽身设计支承机构设计基础设计细部构造设计1.3、主要参考书:《水工设计手册》《渡槽》《设计图集》《建筑结构》《工程力学》《水力学》《土力学》《工程制图》《水工钢筋混凝土结构》第二章渡槽总体布置渡槽总体布置的主要内容包括槽址选择、形式选择、进出口布置、基础布置。
渡槽总体布置基本要求:1、流量、水位满足灌区要求;2、槽身长度短,基础、岸坡稳定,结构选型合理;进出口顺直通畅,避免填方接头;少占农田、交通方便、就地取材等。
1、槽址选择1.1、注意问题:1、槽身长度短、基础低,降低功工程造价。
2、轴线短、顺直、进出口避免急转弯,布置在挖方处。
3、渡槽轴线尽量和河道正交。
4、少占耕地、少拆民房。
1.2、在选择槽址时,除应满足以上总体布置的要求外,还应考虑槽址附近是否有宽敞、平坦的施工场地,同时应满足槽下的交通要求。
综合考虑各方面因素,在平面图上确定槽址位置,画出该断面图。
2、结构选型2.1、槽身的选择:槽身的横断面型式有矩、U形、圆形和抛物线形,其中常用的是矩形和U形。
本设=4.4 m3/s,属中小流量。
渡槽长度为中型渡槽。
矩形渡槽具有抗冻、耐久性好计中Q设的特点,施工方便,故选用矩形渡槽。
又因黄家沟无常年流水,故可设拉杆以减少侧墙厚度。
2.2、支承选择:该渡槽地址处沟深约8米,跨度较大(约110m),宜用梁式渡槽。
综合分析:选用简式梁型式,虽弯距较大,但施工方便。
3、平面总体布置本设计布置等跨间距为8m的单排架共13跨,矩形渡槽采用简支,上下游渐变段各8m与梯形混凝土渠首相连。
渡槽全长120m,槽上根据交通要求设人行桥,净宽0.85m。
拱墩台及排架基础墩均采用浆砌石护坡。
总体布置图见图2-1所示。
第三章 水力计算1、槽身过水断面尺寸拟定1.1、尺寸拟定:选定纵坡i =1/600,底宽B =2.0m 。
糙率n =0.014,Q 设=4.4 m 3/s ,Q 加=5.5 m 3/s 。
因槽长大于15-20倍槽内水深,故按明渠均匀流计算。
计算结果:Q 设=4.4 m 3/s 时,h 设=1.15 m ;Q 加=5.5 m 3/s 时,h 加=1.36 m 。
B/h 分别为1.74和1.47,根据工程特殊情况,侧墙加厚,宽深比适当提高满足要求。
超高:h/12+5=115/12+5=14.6(cm)<136-115=21(cm),故H =1.36+0.1=1.46(cm)(考虑拉杆高)。
1.2、输水水头高:通过渡槽的输水水头损失,包括进出口水头损失、槽身沿程水头损失与进出口水面回升三方面,详见图3-1所示。
1.2.1、 进出口水头损失Z :水流过渠道渐变段进入槽身时,流速增大,水面发生降落。
工程中常近似按淹没宽顶堰计算:)(21201V V gK Z -+=(3-1) 式中 K 1-进口段按局部水头损失系数,与渐变段形式有关,扭曲面为0.1,八字面为0.2,圆弧直墙为0.2,急变形式为0.4;V 、V 0=槽身与上下游渠道的流速,m/s ; G -重力加速度,取9.8m/s 2. 具体计算见表3-1所示。
1.2.2、 槽身沿程水头损失Z 1:水流经过全槽后水面发生降落,按明渠均匀流计算:Z 1=IL (3-2)L -槽身长度,L =13*8=104(m );I -槽身坡降,要经方案比较,使水头损失满足规划要求,并注意到前面已假定了i =1、600,比较时可取1/500、1/700、1/650。
详见表3-1。
1.2.3、 出口水面回升:水流经槽身、渠道出口渐变段进入下游渠道因流速减少,部分动能转化为势能,水面回升:)(2121222V V gK Z --=(3-3) K 2-出口局部水头损失系数,取0.2: V -槽身流速,m/s :V 1-下游渠道流速,m/s 。
1.2.4、总水头损失:△Z=Z+ Z1- Z2 (3-4) 规划中允许水头损失为0.2m,计算值应等于或略小于此值,具体计算见表3-1。
表3-1 输水水头损失计算:注:本设计进出口采用扭曲面式翼墙,在计算Z时,取0.1。
表3-1中已完成计算,通过计算,用允许水头损失作为一个重要指标,当i=1/600,△Z=0.217小于规划允许的水头损失0.25m,所以初步选定的断面尺寸符合规划要求。
2、渡槽进出口的底部高程确定为了时渡槽与上下游渠道高程水面平顺连接,合理利用水头损失而不影响过水能力,渡槽进出口渠底的降低要与水流情况相适应。
进口抬高值:y1=h1-Z- h2=1.33-0.163-1.15=0.017(m)出口降低值:y2=h3-Z2- h2=1.33-0.119-1.15=0.061(m)进口槽底高程:▽1=▽3+y1=550.1+0.017=550.12(m)出口槽底高程:▽2=▽1-Z1=550.12-0.173=549.95(m)出口槽底高程:▽4=▽2-y2=549.95-0.061=549.89(m)具体计算结果见图3-1。
图3-1 渡槽水力计算图:213、进出口渐变段水流通过渡槽,由于槽身宽与渠宽不一致,为了使水流能平顺过渡,渡槽进出口常采用渐变段衔接。
本设计中采用扭面,参照武汉水利电力学院主编的《水工建筑物》计算渐变段长度:进口段:L1>4h=4×1.33=5.32(m),取8m。
出口段:L2>6h=6×1.33=9.98(m),取8m。
第四章槽身设计1、槽身断面尺寸拟定1.1、尺寸拟定:根据前面计算结果,槽内净宽B=2.0m,高H=1.46m(拉杆0.1m),其他尺寸按下面计算确定。
该渡槽无通航要求,槽顶设拉杆,间距2m,侧墙厚度t按经验数据t/h=1/12~1/16确定。
H为侧墙高1.46m,t=(1/12~1/16),H=0.12~0.09m。
取t=15cm。
渡槽要满足行人要求,故在拉杆上设置人行板,板宽取85cm,厚10cm,底板厚15cm,砌其断面尺寸如图4-1所示。
图4-1 槽身断面图:(单位:cm)2、荷载及荷载组合2.1、荷载计算:2.1.1、永久荷载设计值:永久荷载分项系数r G×永久荷载标准值G k(其中r G=1.05)2.1.2、可变荷载设计值:可变荷载分项系数r Q×可变荷载标准值Q k(其中r Q=1.2)按沿水流方向与垂直水流方向取单位长度来计算。
计算结果见表4-1。
槽身是一种空间薄壁结构,受力较复杂,在实际工程中,近似的分为纵向及横向两部分进行平面结构计算。
表4-1 槽身荷载计算:(单位:G-KN;g-KN/m)附表4-1 槽身荷载计算:3、横向结构计算3.1、受力情况分析:由于槽身在栏杆之间的断面核设置栏杆处的断面变位相差甚微,故仍可沿槽身纵向取1.0m常的脱离体,按平面问题进行横向计算。
作用在脱离体上的荷载两侧的剪力差(△Q=Q2-Q1)继续平衡,侧墙与底板交结处可视为铰接,沿中心线切口处可视为上下移动的双链杆支座,计算简图如4-2所示。
由于侧墙与底板等厚,接B/H=(2.0+0.3)/1.46=1.58,在1.25~1.67之间,槽内水位取至拉杆中心作为控制条件,槽顶荷载产生集中力P0和力矩M0。
按标准荷载计算分别为:P k0=1/2×(Q21k+Q31k+Q71k+Q81k)=1/2×(0.47+2.13+1.62+1.8)=3.01(KN)M k0=1/2×3.01×(2.0/2+0.15/2)=1.62(KN.m)按设计荷载计算分别为:P0=1/2×(Q21+Q31+Q71+Q81)=1/2×(0.49+2.24+1.94+1.89)=3.28(KN)M0=1/2×3.28×(2.0/2+0.15/2)=1.73(KN.m)图4-2槽身横向计算简图:3.2、拉杆轴向力计算:简化后结构为一次超静定结构,因力法计算拉杆拉为X 1,亦可按下式直接计算,按标准荷载计算分别为:BHI LI HI L Q HLI Q I H Q X ad ad adk ad k abk k 2325.05.02.0321211+-+=(4-1) 式中 X k1-单位槽长拉杆轴向拉力,KN ;H -拉杆中心线至底板距离,H =1.51m ; Q k1-侧墙底部静水压强,KPa ;L -两侧墙中心线间距之半,L =(2.0+0.15)/2=1.075(m); Q k2-底板上均匀荷载强度,KN/m 。