渡槽优质毕业设计.doc

绪论一、渡槽作用及发展渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口等架空输水建筑物，是渠系建筑物中应用最广交叉建筑物之一，除用于输送渠水进行农田浇灌、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。当挖方渠道和冲沟相交时，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，使上游来水经过渡槽泄向下游。渡槽在中国已经有悠久历史。古代，大家凿木为槽用以引水，即为最古老渡槽。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。又距中国水利史稿上册考证，水经沮水注中所述郑国渠“绝冶谷水”、“绝清水”中“绝”就是指一个原始形态渡槽。则渡槽见诸历史记载者就比长安城飞渠更早，这说明渡槽在中国已经有以上历史。20世纪50年代早期，中国新建渡槽多为木、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，已不再采取。石拱渡槽是就地取材建筑工程，因为石料开采、加工和砌筑常为手工操作，需用大量劳力，但可节省水泥、钢材，且施工技术易为群众掌握，所以知道20世纪70 年代，在不少灌区渡槽工程中石拱渡槽仍占有相当大比重。至于墩台结构，采取石料砌筑者就更为普遍。20世纪50年代中后期，伴随经济建设发展，采取钢筋混凝土渡槽日渐增多，施工方法以现场浇筑为主。1995年，黑龙江省首先采取了装配式渡槽，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、加紧施工进度，并便于施工管理和提升工程质量，所以到20世纪60年代早期以后，在很多省区逐步得到推广，其中以广东省发展最为快速。广东省湛江地域除在建筑物型式及预制分块构件造型等方面不停有所创新外，并在研究国外单向曲率壳槽基础上，提出了U形薄壳槽身结构型式及其计算方法。另外，中国南方地域还建了部分钢丝网水泥U形薄壳渡槽，但这种结构不耐久，已较少采取。20世纪60年代后期至70年代中期，在钢材、水泥供给较困难条件下，渡槽工程中出现了多种类型少筋，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，这些型式因为存在部分缺点，现已极少采取，但确代表了渡槽结构型式发展一个阶段。珩架拱式渡槽也是这一阶段发展起来，山东省吸收桥梁工程中这一型式特点，提出并自20世纪70年代早期开始在山东兴建珩架拱渡槽。山东是中国修建珩架拱渡槽数量最多、类型最齐全省份。从20世纪70年代中期至80年代这一阶段，水利事业发展中有几项工作和渡槽型式改变发展亲密相关：一是水利工作集中抓了渠系配套工程建设，以充足发挥水利工程效益；二是大型灌区建设有了深入发展；三是相继兴建了部分跨流域、跨省调水工程，如引滦入津、引大入秦等。这些工作使这一时期兴建渡槽输水流量，有过去多个、十多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改善和创新。20世纪90年代以来，伴随计算机技术地迅猛发展，利用电子计算机及优异设计理论进行了多种流量、多种跨度渡槽结构型式研究，和结构型式优选研究，使得渡槽设计更趋优异合理。多种新材料、新技术也不停应用于渡槽工程。比如，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，槽身采取半圆薄壳断面，内径为5.52米，直段高0.39米,槽壁厚13cm,拱肋采取二次抛物线形等界面双铰折线拱，矢跨比1/5.6，截面尺寸0.5m1.0m。又如广东省东江深圳供水改造工程，是香港、深圳和工程沿线东菀城镇提供饮水及农田浇灌用水地跨流域大型调水工程，该工程中樟洋渡槽设计流量Q=90立方米每秒，采取预应力混凝土U形槽身，纵、横两个方向施加预应力，槽壁厚仅30cm，一节槽身跨度达成24m，同时，又将桥梁工程地优异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。尤其需要指出是，改革开放以来，伴随经济及社会发展，城市生活用水和工业用水比重增加很快，中国地供水矛盾已集中到城市，关键用于发展城市、发展工业及保护环境，农业用水关键转为节水浇灌和提升用水效率。为了处理中国水资源分布和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，计划修建大型渡槽49座，大部分渡槽设计流量在300立方米每秒以上。现在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。因为南水北调中线工程总干渠为自流输水，水头担心，能够分配给各座渡槽水头损失较小，所以槽身断面很大，不少渡槽水面总宽在25m以上，水深大于5m，其规模大大超出戈麦蒂渡槽水荷载尤其巨大，槽身每延米荷载（不包含自重）可为铁路荷载地十几乃至二三十倍。对于如此大型地渡槽，在确定安全前提下，怎样使工程达成经济合理，肯定给计划、设计、施工带来了一系列需要研究处理问题。能够预见，伴随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、新材料利用和施工技术等方面，将会有一个更新更大发展。二、渡槽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，槽身重及槽中水重经过支承结构传给基础，再传至地基。渡槽类型，通常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多种多样，所用材料又有不一样，施工方法也各异，所以分类方法就甚多。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，渡槽工程中常见地是前两种。按支承结构型式分，则有梁式、拱式、桁架式、组合式和斜拉式等。以上分类方法甚多，但能反应渡槽地结构特点、受力状态、荷载传输方法和结构计算方法区分地则是按支承结构型式分类。（一）梁式渡槽。梁式渡槽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。按支承点数目及部署位置地不一样，又分为简支、双悬臂、单悬臂及连续梁四种型式。梁式渡槽关键优点是设计简易、施工方便，是采取最为普遍形式。（二）拱式渡槽。拱是一个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结构，条件是拱脚需有水平约束。假如拱脚无水平约束，在铅直荷载作用下只产生竖向反力拱形结构，只能称为曲梁。拱式渡槽和梁式渡槽不一样之处，是在槽身和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。主拱圈是拱式渡槽关键承重结构，以承受轴向压力为主，拱内弯矩较小，所以可用抗压强度较高地亏工材料建造，跨度能够较大（可达百米以上），这是拱式渡槽区分于梁式渡槽地关键特点。因为主拱圈将对支座产生强大 水平推力，对于跨度较大拱式渡槽通常要求建于岩基上。主拱圈有不一样结构形式，如板拱、肋拱、箱形拱和折线拱等。能够设有不一样铰数，如双铰拱和三铰拱，也可做成无铰拱。而且，拱上结构又有实腹和空腹之分。所以，拱式渡槽还可分为不一样类型。（三）桁架式渡槽。又分为桁架式和梁型桁架式。前者是用横向联络（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。桁架拱片是关键承重结构，其下弦杆或上弦杆作成拱形，既是拱形结构又含有桁架特点。槽身底版和侧墙板可采取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，有也采取预制矩形、U形整体结构。按槽身在桁架拱上位置不一样，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，按复杆部署型式则有斜杆式桁架拱和竖杆式桁架拱（只有竖杆无斜杆）。拱形弦杆和墩台连接气氛有铰和无铰两种，无铰拱要求很好地基，实际工程中多采取两铰拱。桁架拱渡槽通常见钢筋混凝土建造，整体结构刚性大，能充足发挥材料力学性能；结构轻巧，水平推力小，对墩台变位适应性也很好，所以对地基要求较拱式渡槽低。梁型桁架是指在铅直荷载作用下支承点只产生竖向反力桁架，起作用和梁相同。梁型桁架有简支和双悬臂两种类型。按弦杆外形分，有平行弦桁架、折线或曲线桁架、三角形桁架等。梁型桁架式渡槽跨度较梁式渡槽为大，通常大于20米，宜在中等跨越条件下采取。梁式和拱式渡槽是两种最基础型式，桁架式渡槽应用最广。1 基础资料1.1 引洮工程概况引洮工程是以处理城镇生活供水及工业供水、生态环境用水为主，兼有农业浇灌、发电、防洪、养殖等综合利用建设项目，从而实现水资源优化调度，从根本上缓解该地域水资源匮乏问题。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，包含甘肃省兰州、定西、白银、平凉、天水5个市辖属榆中、渭源、临洮、安定、陇西、通渭、会宁、静宁、武山、甘谷、秦安等11个国家扶贫关键县（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含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龙头工程，枢纽关键建筑物包含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3100MW，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70%；农业用水0.66亿m，约占总水量30%。由110.48km总干渠、3条总长146.18km干渠、20条总长238.18km浇灌支（分支）渠、两条总长47.02km县城以上城市供水专用管线、10条总长66.26km乡镇专用供水管线等组成覆盖全供水区输供水渠（管）网体系。受益区为定西、兰州、白银三个市辖安定、陇西、渭源、临洮、榆中、会宁六个县区39个乡镇，人口91.41万人，发展高新农业浇灌面积19万亩。引洮供水工程属大型跨流域自流引水工程，工程线路长，跨地域范围大，穿越流域多，供水区分散，工程地质条件复杂。总干渠自九甸峡水利枢纽大坝上游洮河右岸取水，以隧洞、暗渠、渡槽形式依次穿越九甸山、宗石山、驮子山、尖山、漫坝河、东峪沟、新寨、秦祁河、高峰进入关键灌区及供水区，以后以明渠、渡槽、短隧洞形式沿内官盆地南缘山脚向东行进，过香泉、吴家川、马莲沟、大营梁至马河镇结束。总干渠工程以隧洞为关键建筑物，初步设计阶段部署隧洞15座92.97km，占全长84.2%，其中3、6、7、9隧洞长度分别为13152m、15100m、17190m、18245m，大于10km隧洞占总干渠长度57.6%。一干渠渠线自总干渠阳阴峡分水，沿内官盆地南缘北侧偏西方向前行，经店子街、称沟至宛川河流域高崖水库下游。二干渠自总干渠阳阴峡分水，渠线向北穿过内官盆地，然后沿关川河支流西河左岸下行梁家庄止，和安定区已建成西河渠、中河渠相接，经定西市区和巉口，沿关川河而下达会宁县境内头寨子。三干渠自总干渠马河镇分水，渠线沿大咸河左岸山坡脚和陇海铁路平行向南下行，经通安、云田，在小金家门入渭丰渠。陇西专用供水管线自总干渠7隧洞出口分水，沿秦祁河右岸山脚向下游前行，至张家堡后跨秦祁河，在左岸经北寨镇后下行至关门村，再次跨过秦祁河后在右岸行至陇西双泉镇结束，供水管线采取重力流输水，为DN1000玻璃钢夹砂管。定西市专用供水管线自总干渠阳阴峡分水，沿正北方向前行，经内官营镇后沿内官定西公路至祈家庄后，沿西河右岸顺水流方向至李家咀和定西现有水厂衔接，直接向水厂供水，供水管线采取重力流输水，为DN800玻璃钢夹砂管。引洮供水一期工程共部署各类建筑物2393座，其中总干渠138座，干渠536座，支渠工程1719座。13#渡槽是是引洮工程中连接5#隧洞和6#隧洞关键连接建筑物。引洮供水一期工程总投资36.98亿元，国家定额补助19.7亿元，甘肃省配套资金17.28亿元，工程建设工期为六年。1.2 13#渡槽基础资料1.2.1 13#渡槽基础设计资料渡槽设计流量为32，加大流量为36；渡槽设计纵坡为；渡槽上游由2#退水闸及渐变段连接5#隧洞和13#渡槽，渡槽下游由渐变段连接6#隧洞和13#渡槽,5#、6#隧洞纵坡均为1/1300，渡槽每跨10m，共5跨，全长50m。根据GB5028899浇灌和排水工程设计规范，确定该渡槽工程等级为3级。1.2.2 13#渡槽地形资料沟顶宽约50m，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。1.2.3 13#渡槽地质资料渡槽地基上部为中重粉质壤土（PlQ13），厚度为22m，下部为第三系泥质粉砂岩（N2l）。中重粉质壤土天然密度为1.97g/cm3，干密度为1.66 g/cm3，比重2.70；含水量为18.6%；原状压缩系数为a2=0.13Mpa；湿陷系数1.13%；属于中压缩非自重湿陷性土层。原状抗剪强度C=40.6kpa、=29.7o。压缩模量为35Mpa许可承载力为R=0.250.30Mpa。1.2.4 13#渡槽建筑材料及安全系数资料该工程关键建筑材料为水泥、混凝土、钢筋等。混凝土重度rc25KN / m3，混凝土其它特征性能指标见表11。采取和级钢筋，级钢筋强度设计值fy=fy=210N/mm2。强度模量Es2.1105N/ mm2, 级钢筋强度设计值fy=fy=300N/mm2,强度模量Es2.0105N/mm2。钢筋混凝土重度r25KN/ m3。构件裂缝宽度许可值， flim0.30mm。构件挠度许可值，当lO10m时挠度限值为lO/400，当lO10m时挠度限值为lO/500。表1-1 混凝土特征指标：（单位N/ mm2）混凝土强度等级轴心抗压轴心抗拉弹性模量Ec标准值fck设计值fc标准值fck设计值fcC2013.49.61.541.102.55104C2516.711.91.781.272.8104浆砌采取M15砂浆砌块石。1.2.5 工程回填土及地基力学特征依据相关试验汇报结果rc16KN / m3；20.8。；C23Kpa，修正后地基承载力特征值fa=290Kpa。基础和地基摩擦系数f0.35，抗滑稳定安全系数K1.5。依据水利水电工程等级划分及洪水标准要求和灌区计划要求，确定该渡槽为三级永久建筑物，结构安全等级为级，结构关键性系数为r01，短暂设计情况系数1.0，偶然情况系数0.85，钢筋混凝土结构系数rd1.2。1.2.6荷载、气象及施工条件其它荷载：人群荷载：3.0kN/ m2(人行桥上活荷载)基础荷载：0.36kN/ 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：采取装载式钢筋混凝土渡槽，预制吊装。2 渡槽总体部署渡槽总体部署关键内容包含槽址选择、形式选择、进出口部署、基础部署。渡槽总体部署基础要求： 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。2.1 槽址选择注意问题：1、槽身长度短、基础低，降低工程造价。2、轴线短、顺直、进出口避免急转弯，部署在挖方处。3、渡槽轴线尽可能和河道正交。4、少占耕地、少拆民房。在选择槽址时，除应满足以上总体部署要求外，还应考虑槽址周围是否有宽大、平坦施工场地，同时应满足槽下交通要求。综合考虑各方面原因，在平面图上确定槽址位置，画出该断面图。 2.2 结构选型2.2.1 槽身选择槽身横断面型式有矩、U形、圆形和抛物线形，其中常见是矩形和U形。本设计中Q设32m3/s，属中小流量。渡槽长度为中型渡槽。矩形渡槽含有抗冻、耐久性好特点，施工方便，故选择矩形渡槽。可设拉杆以降低侧墙厚度。2.2.2支承选择该渡槽地址处沟深约8米，跨度约为50m，宜用梁式渡槽。综合分析：选择简式梁型式，虽弯距较大，但施工方便。2.3平面总体部署本设计部署等跨间距为10m单排架共5跨，矩形渡槽采取简支。上游渐变段4m和6m泄水闸相连，泄水闸再和5#隧洞相连；下有渐变段4m和6#隧洞相连。槽上依据交通要求设人行桥，净宽0.85m。3 水力计算因为该渡槽因为进出口高程及槽身纵坡i已经确定，水力计算时只要确定槽身净宽B和净高H即可，而无须计算水头损失来确定净出口高程和槽身纵坡i。计算公式该渡槽槽身L大于15倍渡槽进口渐变段前上游水深h1(即L15h1)，故采取采取明渠均匀流公式计算。式中：Q为渡槽过水流量；A槽身过水断面面积（m2）；R为水力半径（m）；i为渡槽底比降；n为槽身糙率，钢筋混凝土槽身可取n=0.0130.015，砌石槽身可取0.017。计算槽身净宽B和加大水深：依据经过加大流量Qm槽中为满水情况确定B和H值。从过水能力看，应按水利最好断面条件来选择深宽比（矩形槽身水力最好断面深宽比H/B=0.5），但梁式渡身深宽比选得大些有利于加大槽身纵向刚度，所以通常多采取深宽比大于0.5窄式断面，矩形槽身常采取深宽比H/B=0.60.8。经过综合分析采取深宽比为H/B=0.7。把加大流量Qm=36m3/s带入计算可求=2.95m，B=4.2m计算设计水深h设：已知B=4.2m，Q=32m3/s联立以上式子解得h设=2.70m安全加高h计算：考虑到槽中水面可能产生波动原因，为了确保渡槽有足够过水能力，槽身顶部在水面以上应有一定超高。超高应满足以下要求：当槽身经过设计流量时，矩形断面槽壁顶部超高大于槽内水深1/12再加5cm，即 h1=h设/12+5=27.5cm；当槽身经过加大流量时，槽中水面和槽身顶部（对无拉杆槽身）或拉杆底面（对有拉杆槽身）高差不应小于510cm，取h2=10cm。H=h设+h1=270+27.5=297.5cmH=h加+h2=295+10=305cm取二者最大值，故取H=3.05m（不计拉杆高度），B=4.2m。4 槽身设计4.1 槽身断面尺寸确定依据前面计算结果，槽内净宽B=4.2m,高H=3.2m（拉杆高0.15m），其它尺寸按下面计算确定。该渡槽无通航要求，槽顶设拉杆有利于减小侧墙厚度，间距取S=2m；侧墙厚度t按经验数据确定t/H=1/121/16确定，H为侧墙高度3.2m，t=（1/121/16）H=(0.20.267)m,为了减小侧墙重量取侧墙顶部厚度t1=0.2m侧墙底部取t2=0.30m；底板厚度取跨度（1/121/35），t=（1/121/35）B=(.350.12)，但为了满足抗裂要求取底板厚度t3=0.40m；渡槽要满足行人要求，故在侧墙外侧设置人行板，板宽取b=0.85m，板外侧厚度t4=0.1m，板内侧厚度t5=0.125m；为了减小底板拉应力，槽身底板高于侧墙底缘0.1m；侧墙和底板连接处设角度为45o贴角边长取30cm以减小转角处应力集中。槽身断面图图4-1 所表示。图4-1槽身横断面图（单位：mm）4.2 槽身横向结构计算 带拉杆矩形断面槽身横向计算也括侧墙和底板两部分。侧墙于底板连接处为刚性连接，侧墙顶部和横杆连靠近似按铰接考虑。考虑到槽顶人群荷载产生弯矩对侧墙及底板最大弯矩影响很小（小于2%），计算可近似忽略不计。图4-2横断面计算简图（单位：mm）4.2.1侧墙计算（1）内力计算侧墙各截面弯矩按弯矩分配法推算下列公式计算：，式中：（弯矩符号以使侧墙内侧受拉为正）My距墙顶距离为y截面弯矩，KN.m；MA侧墙底部弯矩，KN.m；侧向水压力作用固端弯矩，满槽水(h=H)时，KN.m；y截面距墙顶距离，m;h槽内设计水深，m；H墙顶净高（底板顶面至墙顶高），m;t1侧墙平均厚，m；t2底板厚，m；I1侧墙截面惯性矩，m4；I2底板截面惯性矩，m4；q水荷载和底板自重之和KN/m2；r水水重度，采取r水=10KN/m2；r自钢筋混泥土重度，采取r自=25KN/m2；u分配系数；计算：设计水深时：槽身自重为不变荷载，荷载分项系数为1.05；水重为可变荷载，荷载分项系数为1.20。满槽水深：槽身自重为不变荷载，荷载分项系数为1.05；水重为可控可变荷载，荷载分项系数为1.10。表4-1侧墙各截面弯矩计算结果（单位：弯矩KNm，长度m）0.81.62.43.2设计水深标准值-0.4301.26810.00630.905设计值0.0362.20111.40532.770满槽水深标准值-2.879-1.11710.40536.807设计值-2.5220.40311.47538.234（2）配筋计算按通常受弯构件计算，由表4-1可知最不利荷载组合为满槽水深情况。侧墙外侧：侧墙外侧存在最大弯矩M=2.522 KNm（y=0.8m），按单筋进行配筋计算。采取C25混凝土，fc11.9N/mm2，级钢筋，M=2.522KNm，h=225mm，b=1000mm，K=1.2， ，故按最小配筋率配筋，选B10250，实际面积。侧墙内侧:侧墙内侧存在最大弯矩M=2.522 KNm（y=0.8m），按双筋进行配筋计算。采取C25混凝土，fc11.9N/mm2，级钢筋，。M=38.234KNm，h=300mm，b=1000mm，K=1.2， 受压钢筋应力达不到抗压强度，故按下式受拉钢筋截面面积。，故按最小配筋率配筋，选B10120，实际面积。（3）抗裂验算侧墙按受弯构件进行抗裂验算，可选择弯距最大断面进行计算。弯矩最大值出现在侧墙底部Mk=36.807KN.m，按标准荷载计算，考虑钢筋作用。验算基础公式以下：rm受弯构件塑性影响系数；rm1.55，因0.7300/h =0.7+300/15001.1,故rm1.551.11.71。act拉应力限制系数，取0.85A0换算截面面积，A0=Ac+aEAsftk混凝土轴心受拉强度标准值，C25标准值为1.78N/mm2W0换算截面对受拉边缘弹性地抗拒。, 故满足抗裂要求4.2.2 底板计算（1） 内力计算底板各截面弯矩及轴向力按下列公式计算：式中：Mx为距底板左端墙底中心距离为x截面弯矩，KN.m;x为截面距底板左端墙底中心距离，m；NA为底板轴向拉力，KN；弯矩符号以使底板内侧受拉为正；轴向力以拉力为正；其它符号意义同前；表4-2底板各截面弯矩计算结果（单位：弯矩KN.m,长度m）0.150.5561.1131.6692.225设计水深标准值18.972-9.165-37.785-54.958-60.682设计值19.757-10.927-42.139-60.866-67.109满槽水深标准值23.504-7.864-39.773-58.918-65.299设计值24.105-9.213-43.103-64.437-70.216表4-3底板弯矩最大值及轴力计算结果（单位：弯矩KN.m,轴力KN）MmaxNA设计水深标准值-60.68235.856设计值-67.10936.439满槽水深标准值-65.29944.436设计值-70.21644.882（2） 配筋计算底板按拉弯构件进行配筋计算，计算控制截面为端部截面及跨中截面，端部截面控制最大正弯矩控制控制底板上层钢筋部署，跨中截面最大负弯矩控制底板下层钢筋部署。若槽身较宽，还应进行1/4截面计算，以使底板钢筋部署愈加经济合理。此处，因为槽身宽度较小，故选择端部截面及跨中截面为控制截面，最不利荷载组合为满槽水深。端部截面（x=0.15m）：采取C25混凝土，fc11.9N/mm2，级钢筋，fy=fy=300N/mm2。M=24.105KNm，N=44.882KN，h=400mm，b=1000mm，K=1.2， 故按大偏心受拉构件配筋：基础公式为： 计算表明不需要配筋，但仍应按结构要求配筋。min=0.2%， As min0.0021000370740（mm2)，钢筋取B12150 ， ；说明按所选进行计算就不需要混凝土负担任何内力了，这就意味着实际上应力不会达成屈服强度，故按计算。mm2=373.3mm2，故按最小配筋率配筋，选B，实际面积mm2。跨中截面：采取C25混凝土，fc11.9N/mm2，级钢筋，fy=fy=300N/mm2。M=70.216KNm，N=44.882KN，h=400mm，b=1000mm，K=1.2，30mm 。 故按大偏心受拉构件配筋：基础公式为： 计算表明不需要配筋，但仍应按结构要求配筋。 min=0.20%，As min0.0021000370740 mm2，钢筋取B12150 As=754 ； 说明按所选进行计算就不需要混凝土负担任何内力了，这就意味着实际上应力不会达成屈服强度，故按计算。 mm21.1,故rm1.551.11.71为偏心受拉构件截面抵御距塑性系数，1.660act拉应力限制系数，取0.85。A0换算截面面积，A0=Ac+aEAsftk混凝土轴心受拉强度标准值，C25标准值为1.78/mm2W0换算截面对受拉边缘弹性地抗拒A0=0.4133m2，I0=0.00572m4，y0=0.201mm3故满足抗裂要求4.2.3 横杆计算因为横截面计算简图4-2可知横杆相单于二力杆，所以配筋计算按轴向拉力计算。（1） 内力计算横杆轴向力按下式计算：式中：N为横杆轴力，以拉力为正，KN；S为横杆间距，m；其它符号同前；表4-4横杆轴力计算结果（单位：轴力KN）N设计水深标准值1.188设计值0.022满槽水深标准值8.785设计值7.893（2） 配筋计算因为横截面计算简图4-2可知横杆相单于二力杆，所以配筋计算按轴向拉力计算。横杆最不利荷载组合为满槽水深情况。用C25混凝土，fc11.9N/mm2，级钢筋，fy=fy=300N/mm2。M=0KNm，NK=7.893， h=150mm，b=100mm，K=1.2，故按最小配筋率配筋，选2B8,，实际面积。因为剪力较小，按计算不需配箍筋，故按结构配箍筋A6200，。（3） 裂缝验算因为拉杆在水上环境，能够不进行抗裂验算但须进行裂缝验算。裂缝验算基础公式： 式中： （当=3175.7mm2，故按最小配筋率配筋，选8B，实际面积mm2。（3） 斜截面计算已知：V1180.48KN，KV=1416.57KN。截面尺寸验算： 故截面尺寸满足要求。验算是否需要计算配筋：Vc=0.7 ftbh00.711.950036301613.54KN KV=1416.57KN。可知按计算不需要配箍筋，但须按结构配箍筋，选配双肢箍筋A8200。4.3.4 抗裂验算忽略补角和人行道板作用，将断面化为图45所表示。图4-5纵向抗裂计算断面简图（单位：cm）沿槽身纵向危险断面是在跨中，按标准荷载计算，满槽水深时弯距为： 可按下式进行抗裂计算; 式中： rm受弯构件塑性影响系数；rm1.55（0.7300/3700）=1.21Ml按标准荷载计算弯距；ct混凝土拉应力限制系数。长久组合为0.7，短期组合为0.85；W0换算截面A0对受拉边缘弹性抗矩，；I0换算截面重心轴惯性矩；y0换算截面重心轴至受压边缘距离；ftk混凝土抗拉强度标准值，C25混凝土抗裂强度标准值ftk1.78N/mm2。y0=2.596m I0=4.2789m4 W0=2.3471m3故槽身纵向满足抗裂要求。4.4 人行板配筋计算人行板按悬臂板考虑，沿槽身长度取单位长度b=1000mm，厚度取平均厚度h=（100+125）/2=113mm，荷载考虑人行板自重和人群荷载。荷载计算： 配筋计算：,所以按结构以最小配筋率配筋，选配A6/8200，实配面积面积为，。沿槽身长度方向配置A6200分布筋。4.5 吊装计算设置四个吊点，按双悬臂梁计算。吊点设在第二根拉杆处。因吊点产生负上部受拉，下部受压，故可按T形梁校核上部配筋。图4-6所表示。图4-6槽身吊装验算图q= g2k=95.03KN/m。考虑动力系数1.2，故q1.295.03114.04KN/m。计算时忽略槽底突出部分作用，断面尺寸取b 400mm，h3560mm，bf4700mm，hf400mmT形梁。按短暂情况设计。吊点顶计算弯距：M228.08KNm判定截面类型： 故截面为一类截面为满足吊装要求槽身顶部配置4B10， As=314mm2。5 排架设计5.1 1#排架设计5.1.1 1#排架结构尺寸确定排架高程为8m，立柱长边b1为排架高（1/201/30），常取0.40.7这里b1取0.45m，短边h1=（0.50.8）b1，常见0.30.5m，这里取0.3m，立柱间净距为L=4.2m；横梁高为（1/61/8）L，取h2=0.4m，梁宽b2=0.3m，横梁间距取3.8m，其它尺寸图5-1，排架尺寸图5-1所表示：图5-1 1#排架结构部署图5.1.2 1#排架荷载计算（1）风荷载计算风荷载分项系数rq=1.3冲沟内无常年流水，故不考虑水荷载对排架作用。1 作用于槽身横向风压力作用于槽身风荷载强度按下式计算：式中：风压值，； 风振系数，因为渡槽高度不大，可取1.0；风载体型系数，l/b=10/3.7=2.71.5，取 =0.9；风压高度改变系数，和地面粗糙度相关，因槽身迎风面形心距地面高度约10m,近似取=1.0；地形地理条件系数，取1.2；作用于槽身风荷载强度为：已知槽身高度3.7m，一节槽身长10m（包含两端伸缩缝宽度），则作用于槽身上横向风压力为： 2 作用于排架上横向风压力基础公式：式中：风压值，。风振系数，因为渡槽高度不大，可取