新瓜洲闸设计书-毕业论文.doc

目 录

一、孔径计算…………………………………………………1
二、消能计算…………………………………………………2
三、闸基渗流计算……………………………………………9
四、闸室布置与构造…………………………………………12
五、闸室稳定分析……………………………………………15
六、闸墩强度计算……………………………………………20
七、闸室底板设计……………………………………………23

新瓜洲闸毕业设计

设计说明书

学 校：扬州大学水利科学与工程学院
学生姓名：王文波(联系电话:[phone])
学 号：6号
班级专业：水利水电工程2003（本科函授）
指导教师：曹邱林
日 期：2006年10月

一、 孔径计算
1、闸孔型式的确定
采用无坎宽顶堰，由于挡洪水位较高，闸门上顶设置胸墙。闸孔泄流为闸孔出流。
2、闸底板高程的确定
经调查，江苏省水闸底槛高程多数与河底齐平，因此本水闸底板高程与河底齐平，为-1.8m。
3、闸孔尺寸及前沿宽度
对于平底闸，当为孔流时，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）（以下简称〈闸规〉）附录A.0.3，采用下列公式进行计算：
A.0.3-1
A.0.3-2
A.0.3-3
A.0.3-4
式中:—过闸设计流量，；
—孔口高度，取6.0m；
—自堰顶算起的下游水深，为7.7m；
—计入行近流速水头的堰上水深，；
—孔流淹没系数，由表A.0.3-2查得，表中为跃后水深，计算，计算，计算=0.84, 查表得=0.295；
—计算系数，由公式A.0.3-4计算求得，式中取0.2，由=0.016
—孔流垂直收缩系数，由公式A.0.3-3计算求得，
—孔流流量系数，由公式A.0.3-2计算求得，
经计算，，取，5孔，单孔6.0m。
,经经复核得实际流量，
％＜5％，符合要求。
二、消能计算
1、消力计算
（1）正向运行工况
设计水位流量组合：闸上水位5.4m，闸下水位2.75m，流量Q=320m3/s。
1）消力池深度计算
采用挖深式消力池。
----------------------------------------a
------------------------------------b
--------------------------c
-----------------------------------d
式中：消力池深度（m）；
—水跃淹没系数，可采用1.05~1.10，本设计取用1.10；
—水流动能校正系数，可用1.0~1.05，本设计取1.05；
—为跃后水深（m）；
—收缩水深（m）；
—过闸单宽流量（m3/s）；
—消力池首端宽度（m），取=30m；
—消力池未端宽度（m），取=35m；
—出水池落差（m）；
—出水池河床水深（m）；
—流速系数，一般取0.95。
通过试算法求d，先假定d=0.5m，T0=5.4+1.8+0.5=7.7m，
，把以上各数值代入以上各式：
计算=1.0m。

，为安全起见，取。
2）消力池长度
a、水跃长度计算

b、消力池长度计算

，实取池长为19.0m。
式中：—水跃长度修正系数，一般取0.7~0.8，本设计取0.7。
3）消力池底板厚度
a、根据抗冲要求：

式中：—消力池底板始端厚度，m；
—闸孔泄流时的上下水位差，；
—消力池底板计算系数，可采用0.15~0.20，本设计取0.15；
—消力池进口处的单宽流量，。

b、根据抗浮要求：

式中：—消力池底板安全系数，可采用1.1~1.3，本设计采用1.2；
—作用在消力池底板底面的扬压力，kN；U=(2.75+1.8+0.8+0.77)×9.8=60.0 kPa；
—作用在消力池底板上的脉动压力，kN；Pm= kPa；
—作用在消力池底板顶面的水重，kN；W=(2.75+1.8+0.8)×9.8=52.4 3kN；
gb—消力池底板的饱合重度，gb=24 kN/m3；
经计算得t=0.39m。
消力池护坦的厚度根据上两式计算的结果中取大值，取消力池底板厚度为0.65m。
（2）反向运行工况
设计水位流量组合：闸上水位3.81m，闸下水位5.0m，流量Q=165m3/s。
1）消力池深度计算
采用挖深式消力池。
----------------------------------------a
------------------------------------b
--------------------------c
-----------------------------------d
式中：消力池深度（m）；
—水跃淹没系数，可采用1.05~1.10，本设计取用1.10；
—水流动能校正系数，可用1.0~1.05，本设计取1.05；
—为跃后水深（m）；
—收缩水深（m）；
—过闸单宽流量（m3/s）；
—消力池首端宽度（m），取=30m；
—消力池未端宽度（m），取=35m；
—出水池落差（m）；
—出水池河床水深（m）；
—流速系数，一般取0.95。
通过试算法求d，先假定d=0.5m，T0=5.0+1.8+0.5=7.3m，
，把以上各数值代入以上各式：
计算=0.52m。

，取。
2）消力池长度
a、水跃长度计算

b、消力池长度计算

，实取池长为15.0m。
式中：—水跃长度修正系数，一般取0.7~0.8，本设计取0.7。
3）消力池底板厚度
a、根据抗冲要求：

式中：—消力池底板始端厚度，m；
—闸孔泄流时的上下水位差，；
—消力池底板计算系数，可采用0.15~0.20，本设计取0.15；
—消力池进口处的单宽流量，。

b、根据抗浮要求：

式中：—消力池底板安全系数，可采用1.1~1.3，本设计采用1.2；
—作用在消力池底板底面的扬压力，kN；U=(3.81+1.8+0.5+0.45)×9.8=64.3 kPa；
—作用在消力池底板上的脉动压力，kN；Pm= kPa；
—作用在消力池底板顶面的水重，kN；W=(3.81+1.8+0.5)×9.8=59.88kN；
gb—消力池底板的饱合重度，gb=24 kN/m3；
经计算得t=0.24m。
消力池护坦的厚度根据上两式计算的结果中取大值，根据规范规定，消力池最小厚度不得小于0.5m，实取消力池底板厚度为0. 5m。
2、海漫与防冲槽计算
（1）海漫计算
1）海漫长度
A、正向设计工况

式中: —海漫长度，m；
—闸孔泄流时的上下水位差，；
—海漫长度计算系数，与河床土质有关，该层土质为灰色极细砂夹壤土，取13；
—消力池末端单宽流量，。
经计算，，在公式适用使用范围1~9之间，则，实取50.0m。
B、反向设计工况
1）海漫长度

式中: —海漫长度，m；
—闸孔泄流时的上下水位差，；
—海漫长度计算系数，与河床土质有关，该层土质为灰色极细砂夹壤土，取13；
—消力池末端单宽流量，。
经计算，，在公式适用使用范围1~9之间，则，实取30.0m。
2）海漫构造
为了充分发挥海漫的作用，将海漫前段做成水平海漫，后段做成1:20的斜坡。正向海漫：共长50.0m。水平段海漫长度为10.0m，斜坡段海漫长度为40.0m，落差2.0m。反向海漫：共长30.0m。水平段海漫长度为8.0m，斜坡段海漫长度为22.0m，落差1.1m。
前段水平段海漫采用M10浆砌块石结构，浆砌石层厚35cm，下铺碎石、中粗砂垫层，层厚15cm。后段斜坡段海漫采用干砌块石结构，层厚35cm，下铺碎石、中粗砂垫层，层厚15cm。
（2）防冲槽计算
1）正向运行工况

式中：——海漫末端的河床冲刷深度，m；
——为海漫末端单宽流量，；
——为河床土质允许不冲流速，查表得=0.8m/s；
——为海漫末端河床水深，。
经计算，。根据上式计算的值较大，如按此值作为防冲槽深度，很不经济，施工非常困难，一般取防冲槽深度为1.5—2.0m，所以此处防冲槽深度取2.0m，槽底宽约为（1~2）倍槽深，取2.0m，上游坡度系数m=4，下游坡度根据施工开挖情况而定，暂取m=2。
2）反向运行工况

式中：——海漫末端的河床冲刷深度，m；
——为海漫末端单宽流量，；
——为河床土质允许不冲流速，查表得=0.8m/s；
——为海漫末端河床水深，。
经计算，。此处防冲槽深度取1.5m，槽底宽约为（1—2）倍槽深，取2.0m，上游坡度系数m=4，下游坡度根据施工开挖情况而定，暂取m=2。
三、闸基渗流计算
1、地下轮廓线布置及防渗长度确定
（1）地下轮廓线布置
地下轮廓线布置图
（2）闸基防渗长度确定

式中：——为闸基防渗长度，m；
——为上下游水位差，按闸上下游出现的最大水位差为5.4m；
——为允许渗径系数值，土质为灰色极细砂夹砂壤土,查《闸规》值范围为9~7，选用8。
经计算，，闸基实有防渗长度满足防渗要求。
2、闸基渗流计算
按《水闸设计规范》，采用改进阻力系数法对该闸的基底渗流进行核算。
（1）有效深度的确定
地下轮廓水平投影长度L0=36.5m，地下轮廓垂直投影长度S0=6.0m，
L0/S0=6.08>5，，因地下不透水层没有交待，则有效深度确定为。
（2）计算各段的阻力系数及水头损失
首先将渗流区按地下轮廓线形状分为若干个典型渗流段，见示意图，然后计算各段阻力系数和水头值。
首先计算阻力系数，如下：
第1段（进口段）：
将S=0.5，T=15.6代入，得
第2段（消力池齿墙水平段）：
将S1=0，S2=0，L=0.5，T=14.1代入上式，得
第3段（消力池齿墙垂直段）：
将S=0.5，T=14.6代入，得
依次算出各渗流段的阻力系数，列于表？。并利用公式计算各段水头损失，数据列于下表。
（3）进出水处水头损失修正
1）进口处水头损失修正

将S’=1.5，T’=14.1，T=15.6代入上式得,<1.0,应予修正。，修正后水头损失减小值△h=0.22>h2=0.06，又△h>h2+h3，故h2’=2h2=0.12，h3’=2h3=0.08，h4’=h4+△h-(h2+h3)=1.44，渗压水头修正范围。
2）出口处水头损失修正

将S’=0.75，T’=13.6，T=14.35代入上式得,<1.0,应予修正。，修正后水头损失减小值△h=0.32>h9=0.10，又△h>h8+h9，故h9’=2h9=0.20，h8’=2h8 =0.20，h7’=h7+△h-(h8+h9)=1.21，渗压水头修正范围。修正后的水头损失值见下表。
渗流的阻力系数、水头损失值计算表
分段编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

0.45
0.04
0.03
0.97
0.36
0.36
0.88
0.07
0.07
0.45

0.66
0.06
0.04
1.42
0.53
0.53
1.29
0.10
0.10
0.66
修正后
0.44
0.12
0.08
1.44
0.53
0.53
1.21
0.20
0.20
0.34
（4）出口段、水平段渗透坡降演算
渗流出口段：采用公式

基底土质为极细砂夹砂壤土，查表得 ，渗流出口处有滤层，根据规范，可增大30%，即，取[J]=0.455，故闸基渗流满足规范要求。
水平段：采用公式

查表得 ，渗流出口处有滤层，根据规范，可增大30%，即，取[J]=0.10，故闸基渗流满足规范要求。
四、闸室布置与构造
1、底板
（1）底板长度确定
闸室底板采用平底板，为钢筋砼结构，其构造简单、施工方便，对地基有较好的适应性。底板顺水流长度的确定，除满足闸室上部结构布置外，还与地基条件有关，对于砂壤土，长度约为上下游最大水头差的2.0~3.5倍，最大水头差为5.4m，并结合闸室上部结构布置，长度初步拟定为17.5m。
（2）底板厚度确定
底板厚度必须满足强度和刚度的要求，对于大中型水闸，可取为闸室净宽的1/6~1/8，一般为1.0~2.0m，最薄不宜小于0.7m。本水闸闸室净宽为6.0m，底板厚度取为1.0m。底板底部在上下游处设齿坎，深1.0m，厚1.0m。
2、闸墩
（1）闸墩长度的确定
闸墩采用钢筋砼结构，长度应满足布置工作桥、公路桥、检修桥等上部结构布置要求，取闸墩长度与底板同长，为17.5m。
（2）闸门槽
平板闸门的门槽尺寸根据闸门尺寸和支承方式而定。工作闸门的门槽宽深比宜取为1.6~1.8，门槽尺寸确定为30*60cm。
（3）闸墩厚度
闸墩厚度必须满足强度和刚度的要求，中墩厚度取为1.0m，边墩厚度取为1.25m。为保证有较好的过闸流态，上游墩头采用半圆形，下游墩头采用流线形。
（4）闸墩高程
本工程为2级水闸，查《规范》水闸安全超高下限值，泄水时，设计洪水位的安全超高应不小于1.0m，挡水时最高挡水位的安全超高应不小于0.5m。
1）上游闸墩顶部高程计算
上游为古运河方向，设计洪水位6.2m。闸墩部分顶高程能保证交通桥桥面能与道路衔接，因在此设计水位时为开闸状态，闸墩部分顶高程同时应不小于上游最高洪水位和安全超高。
上游闸墩顶部高程=设计洪水位+安全超高=6.2+1.0=7.2m
取上游闸墩顶部高程7.2m。
2）下游闸墩顶部高程计算
下游为长江方向，设计防洪水位7.8m。闸墩部分顶高程应不小于上游最高洪水位加波浪超高和安全超高，计算如下：
①波高计算
下游计算水位取用校核防洪水位8.05m。闸前水面宽度L=34 m，吹程D=1000m>5L=5×34=170m，取计算吹程170 m。吹程范围内平均水深Hm=9.6m，风速V10=25m/s。由规范公式（E.0.1-1）计算得平均波高hm=0.18 m。
该闸为2级建筑物，波列累积频率为2%，由hm/Hm=0.018,查《水闸设计规范》表E.0.1-2得波高与平均波高比值hp/hm=2.23，则波高hp=2.23×0.18=0.40m 。
②波周期计算
由（E.0.1-2）式得波周期Tm=1.89s。
③平均波长计算
由式（E.0.1-3），求得平均波长Lm=6.22m。
④计算波浪中心线超出计算水位的高度
波浪中心线超出计算水位的高度=0.08m
⑤确定墩顶高程
下游闸墩顶部高程=设计水位+浪高+波浪中心至静水面距离+安全超高
=7.8+0.40+0.08+0.5=8.78 m
取下游墩顶高程为8.8m。
3、工作桥
考虑闸门检修，墩顶以上工作桥高度为：1倍门高+1m富裕高度+工作桥梁高=7.8m。工作桥桥面高程=8.8+7.8=16.6m。工作桥桥面总宽4m，净宽3.5m。
4、交通桥
桥交通桥布置在古运河一侧，其设计等级为汽-15，挂-80校核，桥面净宽8m，总宽9m。面梁结构采用C30钢筋混凝土铰接板梁，板长6.5m，板厚28cm，每块板宽100cm。桥面顶高程为7.2m，梁底高程为6.82m，桥面支承采用橡胶板式支座，厚2cm。
5、胸墙
根据闸孔泄流要求，胸墙底部高程确定为4.2m，胸墙顶部高程与闸顶平齐，高程确定为8.8m。胸墙布置在闸门的高水位侧，即长江侧。胸墙与闸墩的连接方式为简支式结构。采用钢筋混凝土板式结构，厚度根据受力条件和边界支承条件计算，板厚取30cm，上梁高度（水平向）结合检修便桥布置取为90cm，下梁高度（水平向）取为105cm，即闸孔宽度的1/6。
五、闸室稳定分析
1、闸室抗滑稳定分析
对底板上游前趾求距,各工况下闸室稳定计算如下:
(1) 完建期(水位控制在底板下1.0米以下)
完建期稳定计算表
部位
公式
垂直力
力臂
力矩kN·m
(kN)
(m)
↗顺时针
↖逆时针
结构自重

上游底齿坎
1.5*1*36.4*25
1365
0.65
887.3

下游底齿坎
1.5*1*36.4*25
1365
16.85
23000.3

底板
36.4*1*17.5*25
15925
8.75
139343.8

边墩(高程4.4以下)
17.5*1.2*6.2*25*2
6510
8.75
56962.5

边墩(高程4.4以上、上游9.5米段)
2.8*1.2*9.5*25*2
1596
4.75
7581

边墩(高程4.4以上、中间5.5米段)
5.5*2.8*0.9*25*2
693
12.25
8489.3

边墩(高程4.4以上、下游2.5米段)
4.4*2.5*1.2*25*2
660
16.25
10725

中墩(高程4.4以下)
17.5*6.2*1.0*25*4
10850
8.75
94937.5

中墩(高程4.4以上、上游9.5米段)
9.5*1.0*2.8*25*4
2660
4.75
12635

中墩(高程4.4以上、中间5.5米段)
5.5*2.8*0.4*25*4
616
12.25
7546

中墩(高程4.4以上、下游2.5米段)
4.4*2.5*1.0*25*4
1100
16.25
17875

排架
(4*0.75*1+7.65*3*
0.4)*25*4
1218
13.5
16443

胸墙
0.3*3.8*6*4*25
684
15.15
10362.6

工作桥
(0.85*0.3*4+0.15
*4)*36.4*25
1474.2
13.5
19901.7

交通桥桥面系
(0.3*9+0.5*0.25*2
+0.15)*25*36.4
2821
5.0
14105

检修桥
(0.9*0.8+1.2*0.8)
*6*25*5
1260
16.25
26325

闸门

330
13.65
4504.5

启闭机

10
13.65
136.5

启闭机房
0.25*4*(36.4*2+8)*23
+0.2*4*36.4*24
1720
13.5
23221.1

小计

52857.2

494982.1
0
合计

52857.2

494982.1

完建期稳定计算成果表
偏心距e =
0.61
m
偏下游
偏心力矩 =
32242.9
kN·m
顺时针
=
100.4
kN/m2
<[P]=150kPa
65.55
kN/m2
<[P]
η=
1.53

<[η]=2,满足要求
(2) 正向稳定(闸上水位4.8m,闸下水位-0.4m)
1) 正向设计
正向设计稳定计算表
部位
垂直力(kN)
水平力(kN)
力臂
力矩kN·m
↓
→
(m)
↗
结构自重
52857.2

494982.1
上游水重
26433

6.675
176440
下游水重
5607

15.725
88170
上游水压力1(止水上)
0
8570.0
4.0
34280
上游水压力2(止水下)
0
2815.2
0.85
2392.9
上游水压力3(止水下)
0
520.2
0.57
296.5
下游水压力1(止水上)
0
-352.8
2.3
-811.4
下游水压力2(止水下)
0
-673.2
0.85
-572.2
下游水压力3(止水下)
0
-520.2
0.57
-296.5
波浪压力
0
343.08
7.86
2696.6
浮托力1
-6370

8.75
-55737.5
浮托力2
-546.0

0.78
-425.9
浮托力3
-546.0

16.72
-9129
渗透压力1
-9658

8.7500
-84743.8
渗透压力2
-2229.5

5.83
-12996.8
合计
65547.7
10702.28

634545
正向设计稳定计算成果表
偏心距e =
-0.93
m
偏下游
偏心力矩 =
60959
kN·m
顺时针
Pmax=
134.8
kN/m2
<[P]=150kPa
Pmin=
72.03
kN/m2
<[P]
η=
1.87

<[η]=2
摩擦系数f=
0.40

Kc=
2.45

>[ Kc]=1.3
2)正向校核(闸上水位4.8米,闸下水位-0.6米)
正向设计稳定计算表
部位
垂直力(kN)
水平力(kN)
力臂
力矩kN·m
↓
→
(m)
↗
结构自重
52857.2

494982.1
上游水重
26433

6.675
176440
下游水重
5607

15.725
88170
上游水压力1(止水上)
0
8570.0
4.0
34280
上游水压力2(止水下)
0
2815.2
0.85
2392.9
上游水压力3(止水下)
0
520.2
0.57
296.5
下游水压力1(止水上)
0
-312.5
2.3
-718.75
下游水压力2(止水下)
0
-607.2
0.85
-516.12
下游水压力3(止水下)
0
-483
0.57
-275.31
波浪压力
0
343.08
7.86
2696.6
浮托力1
-6370

8.75
-55737.5
浮托力2
-546.0

0.78
-425.9
浮托力3
-546.0

16.72
-9129
渗透压力1
-9266

8.7500
-81077.5
渗透压力2
-2143.5

5.83
-12496.6
合计
66025.7
10845.78

638881.42

正向校核稳定计算成果表
偏心距e =
-0.926
m
偏下游
偏心力矩 =
61162
kN·m
顺时针
=
135.8
kN/m2
<[P]=150kPa
71.5
kN/m2
<[P]
η=
1.89

<[η]=2
摩擦系数f=
0.40

Kc=
2.4

>[ Kc]=1.3
(3) 反向设计
设计工况:闸上水位4.80米,闸下水位7.80米

反向设计稳定计算表
部位
垂直力(kN)
水平力(kN)
力臂
力矩kN·m
↓
→
(m)
↗
结构自重
52857.2

494982.1
上游水重
26433

6.675
176440
下游水重
10224

15.725
160772.4
上游水压力1(止水上)
0
8570.0
4.0
34280
上游水压力2(止水下)
0
2815.2
0.85
2392.9
上游水压力3(止水下)
0
520.2
0.57
296.5
下游水压力1(止水上)
0
-17641.8
5.0
-88209
下游水压力2(止水下)
0
-1628
0.85
-1383.8
下游水压力3(止水下)
0
-520
0.67
-348.4
波浪压力
0
343.08
7.86
2696.6
浮托力1
-6370

8.75
-55737.5
浮托力2
-546.0

0.78
-425.9
浮托力3
-546.0

16.72
-9129
渗透压力1
-5670

8.75
-49612.5
渗透压力2
-9675

11.67
-112907.3
合计
66707.2
-7541.32

554107.1

偏心距e =
0.44
m
偏下游
偏心力矩 =
29580.9
kN·m
顺时针
=
120.4
kN/m2
<[P]=150kPa
89.0
kN/m2
<[P]
η=
1.35

<[η]=2
摩擦系数f=
0.40

Kc=
3.5

>[ Kc]=1.3

(4) 反向校核
设计工况:闸上水位4.80米,闸下水位8.05米
反向设计稳定计算表
部位
垂直力(kN)
水平力(kN)
力臂
力矩kN·m
↓
→
(m)
↗
结构自重
52857.2

494982.1
上游水重
26433

6.675
176440
下游水重
10490

15.725
164959
上游水压力1(止水上)
0
8570.0
4.0
34280
上游水压力2(止水下)
0
2815.2
0.85
2392.9
上游水压力3(止水下)
0
520.2
0.57
296.5
下游水压力1(止水上)
0
-18544
5.0
-88209
下游水压力2(止水下)
0
-1790
0.85
-1522.2
下游水压力3(止水下)
0
-624
0.67
-418
波浪压力
0
343.08
7.86
2696.6
浮托力1
-6370

8.75
-55737.5
浮托力2
-546.0

0.78
-425.9
浮托力3
-546.0

16.72
-9129
渗透压力1
-7007

8.75
-61311
渗透压力2
-10351

11.67
-120799
合计
64960.2
-8709.52

538495.5

偏心距e =
0.46
m
偏下游
偏心力矩 =
29905
kN·m
顺时针
=
118.3
kN/m2
<[P]=150kPa
85.7
kN/m2
<[P]
η=
1.38

<[η]=2
摩擦系数f=
0.40

Kc=
2.98

>[ Kc]=1.3
经计算，闸室在各种工况下的抗滑稳定系数、地基应力不均匀系数均满足规范要求，地基应力小于地基承载力。
六、闸墩强度计算
1、闸墩底部应力计算
A、纵向正应力

(1) 完建期

5535
kN
作用于闸墩上的铅直力总和
A
17.3
m2
闸墩底面积

3266.5
kN·m
引用闸室稳定计算成果数据
Ix
446.6
m4
墩底截面对形心轴的惯性矩
x
8.75
m
墩底水平截面的形心轴至上游端的距离
偏心矩e=
-1.4
m
偏下游
smax=
383.9
kPa

smin=
255.9
kPa

(2) 正向设计
荷载名称
铅直力
(kN)
水平力(kN)
力臂
(m)
弯矩
(kN·m)
↓
→
↗
闸墩及上部结构重量
5535

3266.5
上游水压力
0
217.8
2.2
479.2
下游水压力

-9.8
0.47
-4.6
小计
5544.8
217.8

3741.1
偏心矩e=
-0.93
m
偏下游

smax=
394.0
kPa

smin=
247.0
kPa

(3)反向校核
荷载名称
铅直力
(kN)
水平力(kN)
力臂
(m)
弯矩
(kN·m)
↓
→
↗
闸墩及上部结构重量
5535

3266.5
上游水压力
0
217.8
2.2
479.2
下游水压力
0
-460.8
3.2
-1474.6
小计
5535
-243

2271.1
偏心矩e=
-0.44
m
偏下游

smax=
364.4
kPa

smin=
275.4
kPa

(4) 应力复核
计算截面为矩形截面，根据砼结构设计规范，采用下式进行计算
式5.2.2-4
N--轴向力设计值。
取结构重要性系数g0=1，设计状况系数y=1，则N=5535×1×1=5535 kN
gd --结构系数。素砼结构，gd=1.0。
jj素砼构件的稳定系数，j=1.0。
fc--砼轴心抗压强度设计值。C25砼，fc =12.50 N/mm2
b=1.0m，h=16m。
代入式5.2.2-4，公式右边=160104.3 kN
墩底应力远小于砼轴心抗压强度设计值，故中墩仅按构造配筋。
2、平面闸门门槽应力计算
上游水位：4.8 m , 下游水位：-0.60 m。

T0为作用于脱离体上水平作用力的总和,计算得1603.9kN;
A为门槽截面的面积,A=4.24m2;
M0为全部荷载对门槽截面中心的力矩和,计算为5208.9kN*m;
I为门槽截面对中心轴的惯性矩,计算得39.7m3;
h为门槽高度,为10.6m
计算得
砼轴心抗拉强度设计值fl=1.30 N/mm2
门槽颈部拉应力远小于砼轴心抗拉强度设计值，故门槽仅按构造配筋。
七、闸室底板设计
1、闸室底板按弹性地基梁法进行计算
以底板底面为基准重新计算基底应力，计算结果见下表。
完建期稳定计算成果表
偏心距e =
0.61
m
偏下游
偏心力矩 =
32242.9
kN·m
顺时针
=
100.4
kN/m2
<[P]=150kPa
65.55
kN/m2
<[P]
正向设计稳定计算成果表
偏心距e =
-0.93
m
偏下游
偏心力矩 =
60959
kN·m
顺时针
Pmax=
134.8
kN/m2
<[P]=150kPa
Pmin=
72.03
kN/m2
<[P]

正向校核稳定计算成果表
偏心距e =
-0.926
m
偏下游
偏心力矩 =
61162
kN·m
顺时针
=
135.8
kN/m2
<[P]=150kPa
71.5
kN/m2
<[P]

反向设计稳定计算表
偏心距e =
0.44
m
偏下游
偏心力矩 =
29580.9
kN·m
顺时针
=
120.4
kN/m2
<[P]=150kPa
89.0
kN/m2
<[P]

反向校核
偏心距e =
0.46
m
偏下游
偏心力矩 =
29905
kN·m
顺时针
=
118.3
kN/m2
<[P]=150kPa
85.7
kN/m2
<[P]
2、各工况下弹性梁荷载计算
完建期弹性梁荷载值计算成果表

序号
荷载类
上游段
下游段
1
1.1
结构自重
37000.1
15857.2
1.2
水重

1.3
扬压力

1.4
地基反力
-35056.72
-18214.27
1.5
不平衡力
-906.90
906.90
1.6
不平衡剪力
906.90
-906.90
1.7
底板不平衡剪力
117.41
-75.92
1.8
闸墩不平衡剪力
789.49
-830.98
1.9
单个中墩平衡剪力
131.58
-138.50
1.10
单个边墩平衡剪力
131.58
-138.50
2
单个中墩集中荷载
343.93
466.77
3
单个边墩集中荷载
258.39
328.61
4
集中力矩 (kN•m)
328.69
426.72
5
均布荷载

6
边荷载强度 (kN/m)
136.8
148．2

正向设计弹性梁荷载值计算成果表
序号
荷载类型
上游段
下游段
1
1.1
结构自重
37000.1
15857.2
1.2
水重
10848.00

1.3
扬压力
-12688.07
-4577.54
1.4
地基反力
-31557.23
-15296.16
1.5
不平衡力
752.52
-752.52
1.6
不平衡剪力
-752.52
752.52
1.7
底板不平衡剪力
-97.42
62.99
1.8
闸墩不平衡剪力
-655.10
689.53
1.9
单个中墩平衡剪力
-109.18
114.92
1.10
单个边墩平衡剪力
-109.18
114.92
2
单个中墩集中荷载
290.62
520.69
3
单个边墩集中荷载
205.08
382.53
4
集中力矩 (kN•m)
278.50
432.93
5
均布荷载
0.57
0
6
边荷载强度 (kN/m)
95.67
112.47

反向设计弹性梁荷载值计算成果表
序号
荷载类型
上游段
下游段
1
1.1
结构自重
37000.1
15857.2
1.2
水重
10170.00
10293.00
1.3
扬压力
-24851.26
-12199.94
1.4
地基反力
-24792.34
-11890.45
1.5
不平衡力
-5323.78
5323.78
1.6
不平衡剪力
5323.78
-5323.78
1.7
底板不平衡剪力
689.21
-445.65
1.8
闸墩不平衡剪力
4634.57
-4878.14
1.9
单个中墩平衡剪力
772.43
-813.02
1.10
单个边墩平衡剪力
772.43
-813.02
2
单个中墩集中荷载
370.64
323.25
3
单个边墩集中荷载
285.10
185.09
4
集中力矩 (kN•m)
355.15
-155.16
5
均布荷载
0
0
6
边荷载强度 (kN/m)
82.26
85.43

反向校核弹性梁荷载值计算成果