渡槽、毕业设计解析
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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。
渡槽毕业设计水利毕业样本1资料内容仅供参考,如有不当或者侵权,请联系本人改正或者删除。
龙潭冲渡槽位于湖北省浠水县白莲河灌区西干渠上游处, 桩号为1+800, 竣工年限在1961年~1962年, 经过三十多年的运行, 该渡槽出现严重的老化问题, 加之灌区面积增加和流量增大, 该渡槽已远远不能担负输水灌溉的任务, 根据白莲河水库灌区续建配套与节水改造规划成果( ) , 要求重建白莲河渡槽。
考虑到原渡槽所在渠道位于一较大的冲谷处, 该段渠道在山洪期间常受洪水危胁。
经灌区重新规划, 将原山谷下的沿山渠道进行截弯取直, 在截弯处新建新的龙潭冲渡槽, 工程为III等工程, 主要建筑物为3级。
新建的渡槽采用矩形拱式渡槽, 拱跨87m, 共两跨, 槽底宽为4.0m, 侧墙高3.92m, 设有间距为1.5m, 高为0.1m的拉杆, 考虑到交通要求, 还设有1m宽的人行板。
本设计布置等跨的间距为15m的单排架共12跨, 与渐变段连接处采用浆砌石槽台。
排架与地基的连接采用整体基础。
槽身、排架、拱圈以及基础采用预制吊装形式。
2引言0.1、研究背景及意义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, 是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一, 除用于输送渠水外还可排洪和导流等之用。
中国幅员辽阔, 但水资源十分短缺, 且由于地形和气候的影响, 水资源在时空上分布不均匀, 有一半的国土处于缺水或严重缺水状态。
无论是资源性缺水还是工程性缺水, 工程手段作为优化配置的方法之一, 主要就是在水源处修建取水工程, 然后经过输水工程把水送到不同的用户, 如南水北调工程、引滦入津、引滦入唐、引黄济青、引黄入晋和东北的北水南调工程等等都是如此。
渡槽便是其中一种重要渠系建筑物。
本次毕业设计为白莲河灌区龙潭冲输水渡槽的初步设计。
目的在于培养我们了解并初步掌握水利工程的设计内容、方法和步骤, 经过设计, 能够较熟练地运用和巩固有关专业课、专业基础课及基础课所学的理论知识, 并锻炼运用所学理论去解决实际水利工程问题的能力, 并提升编写设计说明书、进行各种计算和绘制水利工程图的能力。
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。
摘要南水北调中线工程总干渠河北省南段线路以冀豫交界处的漳河北为起点,沿京广铁路西侧的太行山东麓自南向北,经过河北省邯郸、邢台、石家庄3市及所属11个县(市),至京石应急供水段起点为止,,.黄岗渡槽是南水北调工程总干渠上的一座跨渠输水建筑物,与总干渠交叉点桩号为10+437(黄岗渡槽位置详见总体布置图)。
根据总干渠可行性研究阶段已确定的工程等级及建筑物级别,本渡槽为1级建筑物,抗震设防烈度为Ⅶ度。
考虑经济,施工难度等方面的因素,结合工程有关条件,(无拉杆)矩形梁槽身。
设计分为上部结构和下部结构的设计,上部结构设计包括尺寸拟定和配筋计算,其中又包括跨中截面尺寸的拟定,截面特性的计算,永久作用、可变作用的计算及其组合。
槽身验算主要为承载能力极限状态计算,正常使用极限状态计算以及槽身的配筋计算及验算和变形验算,经计算各项指标均符合设计。
,尺寸的拟订,排架结构的配筋计算和桩基础的荷载计算,及其桩长计算等。
各项检算也均符合要求。
关键词:输水建筑物;渡槽;矩形断面;排架AbstractSouth-North Water Transfer Project in Hebei province south of the trunk line to the junction of Yu Ji Zhang Hebei as a starting point, Jing-Guang Railroad along the west side of the Taihang Mountain Donglu from south to north, after Handan, Hebei Province, Xingtai, Shijiazhuang City, and their 3 11 counties (cities), emergency water supply to Jingshi paragraph starting point, the channels of km, the building of km.Huang Gang is the diversion Aqueduct works on the trunk of a cross-water drainage structures, with the main channel for cross-point Zhuanghao 10 +437 (Huanggang Aqueduct see the overall layout of location). According to the Channel feasibility study stage of the project have been identified and grade-level buildings, the aqueduct for a building, seismic fortification for the intensity of Ⅶ.Consider the economy, the difficulty of such factors, the conditions of work, the aqueduct is designed to m (with drawbars) rectangular beam trough body.Design of the structure is divided into upper and lower structural design, structural design including the upper part of the development and reinforcement size, which also included cross-section size in the formulation, cross-section of the calculation, the permanent role, the role of variable calculation and combinations. Slot for the main body checking carrying capacity limit state basis, the calculation of normal use limit state and the reinforcement shafts are calculated deformation and checking and checking, the calculation of the indicators are in line with the design.The lower part of the design of the structure to design and bent the pile foundation design as the main content. Bent structure, including the determination of the size of the design, calculation bent structure of the reinforcement of the pile foundation and load, and its length calculation. The operator were also seized to meet the requirements.Key words: water supply building ; Aqueduct;Rectangular cross-sectiong; Bent目录1 设计资料及说明 (1)工程概况及任务由来 (1)设计基本资料 (1)工程等级及建筑物级别 (2)建筑物结构布置原则 (3)2水力计算 (4)渡槽水力计算 (5)总水头损失的校定与i、B、H的确定 (6)渡槽水头损失计算 (6)槽底进出口高程的确定 (8)通过加大流量时水面衔接检查 (9)3槽身结构计算 (10)槽身的横向结构计算 (11)槽身的纵向结构计算 (19)4槽墩的结构设计 (23)5 排架及基础结构计算 (24)排架横向计算简图及荷载计算 (24)排架横向内力以及配筋计算 (26)排架纵向内力以及配筋计算 (33)吊装验算 (34)牛腿设计 (36)基础结构设计及配筋计算 (37)6渡槽及其地基的稳定验算 (43)槽身的整体稳定性计算 (43)渡槽的抗滑抗倾覆及基底压应力验算 (43)7 细部结构 (46)伸缩缝及止水 (46)支座 (46)两岸连接 (46)沉降验算地基处理措施 (47)支座止水设计 (47)出口消能工设计 (47) (47)结束语 (47)谢辞 (47)参考文献 (48)1设计资料及说明工程概况及任务由来南水北调中线工程总干渠河北省南段线路以冀豫交界处的漳河北为起点,沿京广铁路西侧的太行山东麓自南向北,经过河北省邯郸、邢台、石家庄3市及所属11个县(市),至京石应急供水段起点为止,,.黄岗渡槽是南水北调工程总干渠上的一座跨渠输水建筑物,与总干渠交叉点桩号为10+437(黄岗渡槽位置详见总体布置图)。
渡槽毕业设计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89.695m,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0.2m,底板厚0.4m,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 3buildings. 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 89.695m, third chapter, slot body structure design, determine slot body of cross section size,aqueduct slot body net wide 4m, side wall thick 0.2m, floor thick 0.4m, 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. Water conservancy and Hydropower Engineering目录第一章工程概况及基本资料11.1工程概况1水文11.3地质2第二章渡槽选型与布置44456第三章槽身水力计算7777793.2.4 进出口高程的确定10113.4 其它资料11第四章槽身结构计算124.1 渡槽基本尺寸的确定121212124.2 槽身的稳定验算13134.2.2 抗滑稳定验算144.2.3 抗倾覆稳定验算14构计算15、内力计算154.3.2 槽身的纵向配筋计算184.3.3 槽身纵向抗裂验算204.3.4 槽身纵向裂缝开展宽度验算214.3.5 槽身纵向挠度验算214.4 槽身的横向结构计算22224.4.2 槽身的横向配筋计算274.4.3 槽身的抗裂验算304.4.4 槽身的裂缝开展宽度验算324.5 槽身的吊装验算324.5.1 吊装内力计算334.5.2 吊装配筋验算33第五章支承结构的设计355.1 排架的设计355.1.1 排架基本尺寸的确定355.1.2 排架的内力计算36算4142434445和配筋37第六章细部构造设计4848 (48) (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。
关于水利工程渡槽设计的相关思考关于水利工程渡槽设计的相关思考摘要:渡槽是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。
本文首先论述了渡槽设计的一般步骤,进而从渡槽的位置选择、渡槽选型及计算、槽身布置、进出口的布置、渡槽的根底及相关计算进行简要阐述,以供参考。
关键词:水利工程;渡槽;设计1前言渡槽又称高架渠,是一组由桥梁,隧道或沟渠构成的输水系统。
用来把远处的水引到水量缺乏的城镇、农村以供饮用和灌溉。
是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等障碍的架空输水建筑物,是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。
渡槽的作用:用于输送渠道水流外,还可以供排洪和导流之用。
文章阐述了渡槽设计中的应该注意的几个地方。
2渡槽设计的一般步骤2.1收集整理根本资料,确定渡槽的平安级别和有关设计标准。
2.2选择槽址和槽型,并进行平面布置和纵剖面的布置。
2.3进行水力设计,确定槽底纵坡和槽身的过水断面形状、尺寸及进出口高程。
2.4进行纵剖面布置,选定各组成局部的结构型式和材料、分跨,拟定各局部的布置尺寸及高程,绘制平面图、纵横剖面图。
计算挖填工程量。
2.5通过方案比拟,选出较优的总体布置方案。
2.6进行结构计算及构造设计,绘制设计图,并计算工程概算和总投资。
3渡槽的位置选择渡槽总体布置的主要内容包括槽址选择、型式选择、进出口布置、根底布置。
渡槽总体布置的根本要求是;流量、水位满足灌区需要;槽身长度短,根底、岸坡稳定,结构选型合理;进出口顺直通畅,防止填方接头;少占农田,交通方便,就地取材等。
总体布置的步骤,一般是先根据规划阶段初选槽址和设计任务,在一定范围内进行调查和勘探工作,取得较为全面的地形、地质、水文气象、建筑材料、交通要求、施工条件、运用管理要求等根本资料,然后在全面分析根本资料的根底上,按照总体布置的根本要求,提出几个布置方案,经过技术经济比拟,选择最优方案。
选择槽址时,一般须考虑以下几个方面:3.1应结合渠道线路布置,尽量利用有利的地形、地质条件,以便缩短槽身长度,减少根底程量、降低墩架高度。
学号200631580223密级武汉大学本科毕业生论文白莲河龙潭冲(拱式)渡槽设计二○一○年六月BACHELOR'S DEGREE THESIS OF WUHAN UNIVERSITYThe aqueduct design of LongTan Chong BaiLian RiverJune 2010郑重声明本人呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名:日期:摘要龙潭冲渡槽位于湖北省浠水县白莲河灌区西干渠上游处,桩号为1+800,竣工年限在1961年~1962年,经过三十多年的运行,该渡槽出现严重的老化问题,加之灌区面积增加和流量增大,该渡槽已远远不能担负输水灌溉的任务,根据白莲河水库灌区续建配套与节水改造规划成果(2003年),要求重建白莲河渡槽。
考虑到原渡槽所在渠道位于一较大的冲谷处,该段渠道在山洪期间常受洪水危胁。
经灌区重新规划,将原山谷下的沿山渠道进行截弯取直,在截弯处新建新的龙潭冲渡槽,工程为III等工程,主要建筑物为3级。
新建的渡槽采用矩形拱式渡槽,拱跨87m,共两跨,槽底宽为4.0m,侧墙高3.92m,设有间距为1.5m,高为0.1m的拉杆,考虑到交通要求,还设有1m 宽的人行板。
本设计布置等跨的间距为15m的单排架共12跨,与渐变段连接处采用浆砌石槽台。
排架与地基的连接采用整体基础。
槽身、排架、拱圈以及基础采用预制吊装形式。
关键词:渡槽;悬链线无铰拱;排架;ABSTRACTThe aqueduct of Longtan Chong is located in upstream of the west main canal, the pile number is 1+800, completion of fixed number of year from 1961~1962. After 30 years of running, the aqueduct appeared serious aging problems, in addition of the irrigation area and rate of flow increased, the aqueduct can not take the task for irrigation any more, requesting reconstruction of the Bailian River aqueduct. In consideration of the channel of the original aqueduct was located in a huge valley, it was often threatened by flood during that period of channels in flash floods. After the irrigation district planning, The channel original Valley channel by bent into straight, the new aqueduct will be built in curved, engineering projects such as the III, the main building to the level 3.The new aqueduct used rectangular arch aqueduct, the arch span is 87 m, there will be double crosses, the aqueduct at the bottom of a width of 4.0m,side wall height 3.92m,set a spacing of 1.5m, the lever of the high-0.1m. Considering the traffic requirements, also has 1m wide sidewalks. This design layout, etc. across a 15m of 12 single-bent cross, with the transition section junction with masonry stone runnel pier, bent and ground connection with overall foundation, Aqueduct, bent, Arch, and the underlying use of prefabricated lifting form.Key words: Aqueduct; Catenary without hinge arch; Bent;目录0.1、研究背景及意义 (1)0.2、国内外关于渡槽设计课题的研究现状和发展趋势 (1)0.3、毕业设计的基本要求及本设计主要内容 (3)一、设计基本资料 (4)1.1、工程概况综合说明 (4)1.2、水文气象 (4)1.3、工程地质 (4)1.4、工程任务与规模 (4)1.5、上、下游渠道资料 (5)1.6、建筑材料及安全系数 (5)1.7、设计要求 (6)1.8、毕业设计参考书目 (6)二、渡槽的水力计算 (7)2.1、渠道断面的水力计算 (7)2.2、槽身过水能力计算 (7)2.3、水头损失及水面衔接计算 (9)2.3.1、进口渐变段水面降落值: (9)2.3.2、槽身段水面降落值: (10)2.3.3、出口渐变段水面回升值: (10)2.3.4、总水头损失 (10)2.3.5、进、出口高程的确定: (10)2.4、通过设计流量时的水面衔接情况检查和超高检查 (11)2.4.1、进口水面衔接检查 (11)2.4.2、出口水面衔接情况检查: (11)2.4.5、复核水面超高 (12)2.4.6、渐变段布置 (12)三、槽身结构计算 (13)3.1、纵向结构计算 (13)3.1.1、槽身剖面形式及尺寸拟定 (13)3.1.2、各类系数的确定 (13)3.1.3、荷载计算 (14)3.1.4、纵向内力计算 (15)3.1.5、配筋计算 (16)3.1.6、抗裂校核 (17)3.2、横向结构计算 (20)3.2.1、荷载计算 (20)3.2.2、横向结构内力计算 (21)3.2.3、配筋计算 (23)四、支撑结构设计 (27)4.1、支撑结构的形式及尺寸拟定 (27)4.1.1、主拱圈设计 (27)4.1.2、拱轴系数m的确定及拱圈几何特性计算 (27)4.2、拱上排架设计 (28)4.2.1、排架底部高程yi及高度H(m) (29)4.2.2、排架形式及尺寸的选择 (29)4.2.3、排架荷载计算 (30)4.2.4、排架的内力计算 (33)4.2.5、排架的配筋计算 (37)4.2.6、排架的纵向计算 (39)4.3、拱圈设计 (40)4.3.1、拱轴系数m的校核 (40)4.3.2、弹性压缩系数kN的计算 (42)4.3.3、铅直荷载作用下的内力计算 (43)4.3.4、水深变化引起的拱圈内力计算 (46)4.3.5、温度变化及混凝土收缩作用下的内力计算 (48)4.3.6、主拱圈的强度及稳定验算 (50)4.3.7、拱圈配筋 (53)4.4、基础设计 (54)4.4.1、支座设计(0号和12号排架) (54)4.4.2、槽台设计(0号和12号排架) (55)4.4.3、槽墩设计 (55)五、细部结构 (57)5.1、伸缩缝及止水 (57)5.2、支座 (58)5.3、两岸连接 (58)引言0.1、研究背景及意义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,是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一,除用于输送渠水外还可排洪和导流等之用。
摘要本次设计作为水利水电工程专业本科生的毕业设计,主要目的在于运用所学的有关专业课,专业基础知识及基础课等的理论;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。
根据设计任务书,说明书分为四章。
第一章,基本资料。
第二章,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。
第三章,槽身结构设计,确定槽身的横断面尺寸,进行槽身纵横断面内力计算及结构计算。
第四章,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。
AbstractThis design is a graduation project of undergraduation. Its main aim is to apply what have been learned in class, such as specialized courses, 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.According to the task, the design exposition is made up of four chapters. Chapter one is the basic material. Chapter two is assignment on the whole, in which the aqueduct line and total length are decided, and make the hydraulic design to decide the slope of bottom and the altitude of exit and entrance. Chapter three is the structure design of aqueduct body, in which the cross section of aqueduct body is decided, and calculate the internal force and the structure of cross section and vertical section. Chapter four is the structure design of support structure, in which the dimensions of support structure are decided, and calculate the internal force and structure of support structure , and calculate the structure of aqueduct foundations, and check the stability of aqueduct on the whole.内容摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一部分设计说明书 (1)1 基本材料 (1)2 地形地质情况 (2)2.1 地形资料 (2)2.2 地质资料 (2)2.3 灌区规划要求 (2)2.4 气象资料 (3)2.5 其他资料 (3)3 输水方案及建筑物型式的论证 (3)3.1 方案的论证 (3)4 整体布置 (4)4.1 渡槽的位置选择 (4)4.2 槽身的水力设计 (4)4.3 槽身支承结构型式的选择和布置 (4)4.4 跨度、跨数及轮廓尺寸的拟定 (5)4.5 进出口段的型式选择及布置 (5)5 槽身结构设计 (5)5.1 身槽横剖面型式及尺寸的拟定 (5)5.2 槽身纵向内力计算及配筋计算 (6)5.3 横向内力计算及配筋计算 (7)6 支承结构设计 (10)6.1 支承结构型式及尺寸的拟定 (10)6.2 槽墩与槽架的结构计算 (11)6.2.1 槽墩结构计算 (11)6.2.2 槽墩的基础结构 (12)6.2.3 渡槽的整体稳定性验算 (12)第二部分计算书 (13)1.槽身的水力设计 (13)1.1 拟定槽身的纵坡i、净宽B0和净深H0 (13)1.2 渡槽的进出口高程计算 (13)2.槽身纵向内力计算及配筋计算 (14)2.1 荷载计算 (15)2.2 内力计算 (16)2.3 正截面的配筋计算 (16)2.4 槽身纵向抗裂验算 (18)2.5斜截面抗剪计算 (19)3.槽身横向内力计算及配筋计算 (19)3.1 底板的结构计算 (20)3.1.1 短跨方向 (21)3.1.2 长跨方向 (21)3.2 侧墙的结构计算 (22)3.3 肋的结构计算 (22)3.3.1 内力计算 (23)3.3.2侧墙与肋所构成的T形梁的配筋计算 (27)3.3.3底板与肋所构成的T形截面梁的结构计算 (30)3.4 槽身的稳定验算 (32)3.4.1槽身的计算简图及荷载计算 (32)3.4.2 抗滑稳定验算 (33)3.4.3 抗倾覆稳定验算 (34)4 支承结构设计 (35)4.1设计说明 (35)4.2 边墩的结构计算 (35)4.2.1 荷载计算 (36)4.2.2 抗滑稳定计算 (37)4.2.3 抗倾覆稳定计算 (37)4.2.4 基地正应力验算 (37)4.3 槽墩的设计 (39)4.3.1 基本尺寸的确定 (39)4.3.2 应力计算 (40)4.3.3基础应力验算 (41)4.3.4 墩顶应力验算 (44)4.3.5 墩底应力验算 (45)5 细部结构设计 (48)5.1 伸缩缝与止水 (48)5.2 支座 (49)5.3 两岸连接 (50)6 工程量计算 (51)谢辞 (52)参考文献 (53)英文文献及中文翻译 (54)第一部分设计说明书1 基本材料本设计取材于实际的工程许营渡槽,许营渡槽是陆浑灌区东一干渠上的跨越伊河上的建筑物.陆浑灌区是河南省较大的灌区之一,灌区处在半山区和丘岭地区 ,跨越洛阳、开封、郑州市三个地区的六个县,灌区灌溉面积134亩。
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。
此外,我国南方地区还建了一些钢丝网水泥U形薄壳渡槽,但这种结构不耐久,已较少采用。
20世纪60年代后期至70年代中期,在钢材、水泥供应较困难的条件下,渡槽工程中出现了各种类型的少筋,无筋混凝土结构,如三铰片拱式、马鞍式、拱管式、双曲拱式渡槽等,这些型式由于存在一些缺点,现已很少采用,但确代表了渡槽结构型式发展的一个阶段。
珩架拱式渡槽也是这一阶段发展起来的,山东省吸取桥梁工程中这一型式的特点,提出并自20世纪70年代初期开始在山东兴建珩架拱渡槽。
山东是我国修建珩架拱渡槽数量最多、类型最齐全的省份。
从20世纪70年代中期至80年代的这一阶段,水利事业发展中有几项工作与渡槽型式的变化发展密切相关:一是水利工作集中抓了渠系配套工程建设,以充分发挥水利工程效益;二是大型灌区建设有了进一步发展;三是相继兴建了一些跨流域、跨省的调水工程,如引滦入津、引大入秦等。
这些工作使这一时期兴建的渡槽的输水流量,有过去的几个、十几个立方米每秒发展到几十个甚至上百个立方米每秒,从而促进了渡槽结构型式的改进与创新。
20世纪90年代以来,随着计算机技术地迅猛发展,利用电子计算机及先进设计理论进行了各种流量、各种跨度渡槽结构型式的研究,以及结构型式优选的研究,使得渡槽设计更趋先进合理。
各种新材料、新技术也不断应用于渡槽工程。
例如,1990年在湖南省铁山灌区建成地由桁(刚)架拱发展而来地第一座拱梁组合式渡槽—凉清渡槽,设计流量19.5立方米每秒,校核流量21.54立方米每秒,槽身全长75.2米,由一跨50.4米地拱梁组合式结构和两端个一跨12.4米地简支结构组成,槽身采用半圆薄壳断面,内径为5.52米,直段高0.39米,槽壁厚13cm,拱肋采用二次抛物线形等界面双铰折线拱,矢跨比1/5.6,截面尺寸0.5m×1.0m。
又如广东省东江—深圳供水改造工程,是香港、深圳以及工程沿线东菀城镇提供饮水及农田灌溉用水地跨流域大型调水工程,该工程中的樟洋渡槽设计流量Q=90立方米每秒,采用预应力混凝土U形槽身,纵、横两个方向施加预应力,槽壁厚仅30cm,一节槽身跨度达到24m,同时,又将桥梁工程地先进施工技术—移动模架施工法用于渡槽施工,取得了良好地经济效益和社会效益。
特别需要指出的是,改革开放以来,随着经济及社会的发展,城市生活用水以及工业用水比重增长很快,中国地供水矛盾已集中到城市,主要用于发展城市、发展工业及保护环境,农业用水的重点转为节水灌溉和提高用水效率。
为了解决我国水资源分布与供水需求不完全相适应地问题,需要对水资源做重新分配,由此南水北调工程列入了国家计划。
在南水北调中线总干渠上,规划修建大型渡槽49座,大部分渡槽设计流量在300立方米每秒以上。
目前世界上已建成地最大渡槽为印度戈麦蒂(GOMTI)渡槽,是萨尔达—萨哈亚克调水工程总干渠跨越戈麦蒂河地大型交叉工程,槽身段长381.6m,设计流量357立方米每秒,过水槽宽12.8m,槽高7.45m,槽中水深6.7m,下部支承结构为空心槽墩和沉井基础。
由于南水北调中线工程总干渠为自流输水,水头紧张,可以分配给各座渡槽的水头损失较小,因而槽身断面很大,不少渡槽水面总宽在25m以上,水深大于5m,其规模大大超过戈麦蒂渡槽水荷载特别巨大,槽身每延米荷载(不包括自重)可为铁路荷载地的十几乃至二三十倍。
对于如此大型地渡槽,在确定安全的前提下,如何使工程达到经济合理,必然给规划、设计、施工带来了一系列需要研究解决的问题。
可以预见,随着南水北调工程地实施,渡槽这一建筑物在结构型式、设计理论、新材料运用以及施工技术等方面,将会有一个更新更大的发展。
二、渡槽的组成及类型渡槽是由槽身、支承结构、及进出口建筑物等部分组成。
槽身搁置于支承结构上,槽身重及槽中水重通过支承结构传给基础,再传至地基。
渡槽的类型,一般是指输水槽身及其支承结构地类型。
槽身及支承结构地类型各种各样,所用材料又有不同,施工方法也各异,因而分类方法就甚多。
按施工方法分,由现浇整体式、预制装配式及预应力渡槽等。
按所用材料分,有木渡槽、砖石渡槽、混凝土渡槽及钢筋混凝土渡槽等。
按槽身断面形式分,有矩形槽U形槽、梯形槽、椭圆形槽及圆管形等,渡槽工程中常用地是前两种。
按支承结构型式分,则有梁式、拱式、桁架式、组合式以及斜拉式等。
以上分类方法甚多,但能反映渡槽地结构特点、受力状态、荷载传递方式和结构计算方法区别地则是按支承结构型式分类。
(一)梁式渡槽。
梁式渡槽的支承结构是重力墩或排架。
槽身搁置于墩(架)顶部,既起输水作用,又是承受荷载而起纵梁作用地结构,在竖向荷载作用下产生弯曲变形,支承点只产生竖向反力。
按支承点数目及布置位置地不同,又分为简支、双悬臂、单悬臂及连续梁四种型式。
梁式渡槽的主要优点是设计简易、施工方便,是采用最为普遍的形式。
(二)拱式渡槽。
拱是一种轴线为曲线或折线形、在竖向荷载作用下拱脚产生水平推力的结构,条件是拱脚需有水平约束。
如果拱脚无水平约束,在铅直荷载作用下只产生竖向反力的拱形结构,只能称为曲梁。
拱式渡槽与梁式渡槽不同之处,是在槽身与墩台之间增设了主拱圈和拱上结构。
拱上结构将上部荷载传给主拱圈,主拱圈再将传来地拱上铅直荷载传给墩台以水平推力。
主拱圈是拱式渡槽的主要承重结构,以承受轴向压力为主,拱内弯矩较小,因此可用抗压强度较高地亏工材料建造,跨度可以较大(可达百米以上),这是拱式渡槽区别于梁式渡槽地主要特点。
由于主拱圈将对支座产生强大水平推力,对于跨度较大的拱式渡槽一般要求建于岩基上。
主拱圈有不同的结构形式,如板拱、肋拱、箱形拱和折线拱等。
可以设有不同铰数,如双铰拱和三铰拱,也可做成无铰拱。
并且,拱上结构又有实腹与空腹之分。
因此,拱式渡槽还可分为不同类型。
(三)桁架式渡槽。
又分为桁架式和梁型桁架式。
前者是用横向联系(横系梁、横隔板及剪刀撑等)将数榀桁架拱片连接而成整体结构。
桁架拱片是主要的承重结构,其下弦杆或上弦杆作成拱形,既是拱形结构又具有桁架的特点。
槽身底版和侧墙板可采用预制混凝土或钢丝网混凝土微弯板组装然后填平,而成为矩形断面,有的也采用预制的矩形、U形整体结构。
按槽身在桁架拱上位置的不同,桁架拱式渡槽可分为上承式、中承式、下承式和复拱式四种型式,按复杆的布置型式则有斜杆式桁架拱和竖杆式桁架拱(只有竖杆无斜杆)。
拱形弦杆与墩台的连接氛围有铰和无铰两种,无铰拱要求较好的地基,实际工程中多采用两铰拱。
桁架拱渡槽一般用钢筋混凝土建造,整体结构刚性大,能充分发挥材料力学性能;结构轻巧,水平推力小,对墩台变位的适应性也较好,因而对地基的要求较拱式渡槽低。
梁型桁架是指在铅直荷载作用下支承点只产生竖向反力的桁架,起作用与梁相同。
梁型桁架有简支和双悬臂两种类型。
按弦杆的外形分,有平行弦桁架、折线或曲线桁架、三角形桁架等。
梁型桁架式渡槽的跨度较梁式渡槽为大,一般不小于20米,宜在中等跨越条件下采用。
梁式和拱式渡槽是两种最基本的型式,桁架式渡槽应用最广。
1 基本资料1.1 引洮工程概况引洮工程是以解决城乡生活供水及工业供水、生态环境用水为主,兼有农业灌溉、发电、防洪、养殖等综合利用的建设项目,从而实现水资源的优化调度,从根本上缓解该地区水资源匮乏的问题。
引洮工程供水范围西至洮河、东至葫芦河、南至渭河、北至黄河,受益区总面积为1.97万km,涉及甘肃省兰州、定西、白银、平凉、天水5个市辖属的榆中、渭源、临洮、安定、陇西、通渭、会宁、静宁、武山、甘谷、秦安等11个国家扶贫重点县(区),155个乡镇,总人口约300万人。
引洮工程由九甸峡水利枢纽及供水工程两部分组成,计划分两期建设,一期工程建设内容包括九甸峡水利枢纽及引洮供水一期工程。
九甸峡水利枢纽是引洮供水工程自流引水的龙头工程,枢纽主要建筑物包括钢筋混凝土面板堆石坝、左岸1、2溢流洞、右岸泄洪洞、右岸引水发电洞、供水工程总干渠进水口等。
混凝土面板堆石坝设计坝顶高程2206.5m,最大坝高136.5m,水库总库容9.43亿m,电站装机容量3×100MW,年平均发电量10亿kwh。
引洮供水工程以洮河九甸峡水利枢纽工程为水源,总干渠设计引水流量32 m/s,加大引水流量36 m/s,年调水总量5.5亿m。
一期工程年调水量2.19亿m,配置非农业用水1.53亿m,约占总外调水量的70%;农业用水0.66亿m,约占总水量30%。
由110.48km的总干渠、3条总长146.18km的干渠、20条总长238.18km的灌溉支(分支)渠、两条总长47.02km 的县城以上城市供水专用管线、10条总长66.26km的乡镇专用供水管线等构成覆盖全供水区的输供水渠(管)网体系。