《水闸毕业设计水闸设计.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水闸毕业设计水闸设计.pdf（69页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 水闸毕业设计水闸设计 CKBOOD was revised in the early morning of December 17,2020.水闸设计说明书 SLUICE DESIGN SPECIFICATION 设计题目：水闸工程 学院名称：专业名称：水利水电工程 班级名称：姓 名：学 号：指导教师：教师职称：年 月 日 目 录 一、设计任务-二、设计基本资料-概述-防洪-灌溉-引水冲淤-规划数据-孔口设计水位、流量-闸室稳定计算水位组合-消能防冲设计水位组合-地质资料-闸基土工试验资料-闸的设计标准-其它有关资料-闸上交通-三材-地震资料-风速资料-三、枢纽布置-防沙设施-引水渠的布置-
2、进水闸布置-闸室段布置-上游连接段布置-下游连接段布置-四、水力计算-闸孔设计-闸室结构形式-堰型选择及堰顶高程的确定-孔口尺寸的确定-消能防冲设计-8 消力池的设计-8 海漫的设计 -防冲槽的设计-五、防渗排水设计-地下轮廓设计-底板-铺盖-排水、止水-防渗长度验算-渗流计算-地下轮廓线的简化-确定地基的有效深度-渗流区域的分段和阻力系数的计算-渗透压力计算：-14 抗渗稳定验算-六、闸室布置与稳定计算-17 闸室结构布置-底板-闸墩-胸墙-17 工作桥-17 检修便桥-18 交通桥-18 闸室稳定计算-19 荷载计算-19 稳定计算-七、闸室结构设计-27 闸墩设计-27 底板结构计算-2
3、8 闸基的地基反力计算-28 不平衡剪力及剪力分配-弯矩计算-36 -37 八、两岸连接建筑物-37 九、水闸细部构造设计-38 十、基础处理-38 十一、总结-38 参考文献-40水闸课程设计计算说明书 1、设计任务 兴化闸为无坝引水进水闸，该枢纽主要由引水渠、防沙设施和进水闸组成，本次设计主要任务是确定兴化闸的型式、尺寸及枢纽布置方案；并进行水力计算、防渗排水设计、闸室布置与稳定计算、闸室底板结构设计等，绘出枢纽平面布置图及上下游立视图。2、设计基本资料 概述 兴化闸建在兴化镇以北的兴化渠上，闸址地理位置见图 2-2-1。该闸的主要作用有防洪、灌溉和引水冲淤。北 至大成港 渠 化 兴 闸管
4、所 兴化闸 兴 化 河 兴 化 镇 图 2-2-1 闸址位置示意图（单位：m）防洪 当兴化河水位较高时，关闸挡水，以防止兴化河水入侵兴化渠下游两岸农田，保护下游的农田和村镇。灌溉 灌溉期引兴化河水北调，以灌溉兴化渠两岸的农田。引水冲淤 在枯水季节，引兴化河水北上至下游的大成港，以冲淤保港。规划数据 兴化渠为人工渠道，其剖面尺寸如图 2-2 所示。渠底高程为，底宽，两岸边坡均为 1:2。该闸的主要设计组合有以下几方面：图 2-2 兴化渠剖面示意图（单位：m）孔口设计水位、流量 根据规划要求，在灌溉期由兴化闸自流引兴化河水灌溉，引水流量为300m3/s，此时闸上游水位为，闸下游水位为；在冬季枯水季
5、节由兴化闸自流引水送至下游大成港冲淤保港，引水流量为 100m3/s，此时相应的闸上游水位为，下游为。闸室稳定计算水位组合 （1）设计情况：上游水位，浪高，下游水位。（2）校核情况：上游水位，浪高，下游水位。消能防冲设计水位组合 （1）消能防冲的不利水位组合：引水流量为 300m3/s，相应的上游水位，下游水位为。（2）下游水位流量关系 下游水位流量关系见表 2-2-1。表 2-2-1 下游水位流量关系 地质资料 闸基土质分布情况 根据钻探报告，闸基土质分布情况见表 2-3-1。表 2-3-1 闸基土层分布 层序 高程（m）土质情况 标准贯入击数（击）重粉质壤土 913 散粉质壤土 8 坚硬粉
6、质粘土（局部含铁锰结核）1521 Q（m3/s）H下（m）闸基土工试验资料 根据土工试验资料，闸基持力层为坚硬粉质粘土，其内摩擦角=190，凝聚力 C=；天然孔隙比 e=，天然容重=m3，比重 G=，变形模量 E0=104KPa；建闸所用回填土为砂壤土，其内摩擦角=260，凝聚力 C=0，天然容重=18KN/m3；混凝土的弹性模量 Eh=107KPa。闸的设计标准 根据水闸设计规范SL265-2001，兴化闸按级建筑物设计。其它有关资料 闸上交通 根据当地交通部门建议，闸上交通桥为单车道公路桥，按汽-10 设计，履带-50 校核。桥面净宽为，总宽，采用板梁式结构，见图 2-5-1，每米桥长约重
7、 80KN。2 2 图 2-5-1 交通桥剖面图 （单位：cm）该地区“三材”供应充足。闸门采用平面钢闸门，尺寸自定，由于厂设计加工制造。该地区地震烈度设计为 6 度，故可不考虑地震影响。该地区风速资料不全，在进行浪压力设计时，建议取 Ll=10hl 计算。3、枢纽布置 兴化闸为无坝引水进水闸。整个枢纽主要由引水渠、防沙设施和进水闸等组成。防沙设施 闸所在河流为少泥沙河道，故防沙要求不高，仅在引水口设拦沙坎一道即可。拦沙坎高，底部高程，顶高程，迎水面直立，背流坡为 1:1 的斜坡，其断面见图 3-1：图 3-1 枢纽布置图 -剖面 引水渠的布置 兴化河河岸比较坚稳，引水渠可以尽量短（大约 65
8、m），使兴化闸靠近兴化河河岸。为了保证有较好的引水效果，引水角取 35，并将引水口布置在兴化河凹岸顶点偏下游水深较大的地方。为了减轻引水口处的回流，使水流平顺的进入引水口，引水口上、下游边角修成圆弧形。引水渠在平面上布置成不对称的向下游收缩的喇叭状，见图 3-1。进水闸布置 进水闸（兴化闸）为带胸墙的开敞式水闸。共 5 孔，每孔净宽。胸墙底部高程为，闸顶高程为，闸门顶高程为。闸室段布置 闸底板为倒型钢筋混凝平底板，缝设在底板中央。底板顶面高程为，厚，其顺水流方向长 16m。闸墩为钢筋混凝土结构，顺水流方向长和底板相等，中墩厚，边墩与岸墙结合布置，为重力式边墙，既挡水，又挡土，墙后填土高程为。闸
9、墩上设有工作门槽和检修门槽。检修门槽距闸墩上游边缘，工作门槽距闸墩上游边缘，胸墙与检修门槽之间净距为。闸门采用平面滚轮钢闸门，尺寸为。启闭设备选用 QPQ-225 卷扬式启闭机。工作桥支承为实体排架，由闸墩缩窄而成。其顺水流长，厚,底面高程，顶面高程，排架上设有活动门槽。公路桥设在下游侧，为板梁式结构，其总宽为。公路桥支承在排架上，排架底部高程。上游连接段布置 铺盖为钢筋混凝土结构，其顺水流方向长 20m,厚。铺盖上游为块石护底，一直护至引水口。上游翼墙为浆砌石重力式反翼墙，迎水面直立，墙背为 1:的斜坡，收缩角为 15，圆弧半径为。墙顶高程为，其上设高的混凝土挡浪板。墙后填土高程为。翼墙底板
10、为厚的钢筋混凝土板，前趾长，后趾长。翼墙上游与铺盖头部齐平。翼墙上游为干砌块石护坡，每隔 12m 设一道浆砌石格埂。块石底部设 15cm的砂垫层。护坡一直延伸到兴化渠的入口处。下游连接段布置 闸室下游采用挖深式消力池。其长为 23m,深为。消力池的底板为钢筋混凝土结构，其厚度为。消力池与闸室连接处有 1m 宽的小平台，后以 1:4 的斜坡连接。消力池底板下按过滤的要求铺盖铺设厚的砂、碎石垫层，既起反滤、过渡作用，又起排水作用。海漫长 26m，水平设置。前 10m 为浆砌块石，后 16m 为干砌块石，并每隔 8m设一道浆砌石格埂。海漫末端设一构造防冲槽。其深为，边坡为 1:2。槽内填以块石。由于
11、土质条件较好，防冲槽下游不再设护底。下游翼墙亦为浆砌石重力式反翼墙。迎水面直立，墙背坡度为 1:，其扩散角为 10，圆弧半径为。墙顶高程为，其上设高的挡浪板，墙后填土高程为。下游翼墙底板亦厚钢筋混凝土板，其前趾长，后趾长。翼墙下游端与消力池末端齐平。下游亦采用干砌块石护坡，护坡至高程处。每隔 8m 设一道浆砌石格埂。护坡延伸至与防冲槽下游端部齐平。4、水力计算 水力设计主要包括两方面的内容,即闸孔设计和消能设计。闸孔设计 闸孔设计的主要任务:确定闸室结构形式、选择堰型、确定堰顶高程及孔口尺寸。闸室结构形式 该闸建在人工渠道上,故宜采用开敞式闸室结构。在运行中，该闸的挡水位达,而泄水时上游水位为
12、,挡水位时上游最高水位比下游最高水位高出，故拟设设置胸腔代替闸门挡水，以减小闸门高度，减小作用在闸门上的水压力，减小启门力，并降低工作桥的高度，从而减少工程费用。综上所述：该闸采用带胸墙的开敞式闸室结构。堰型选择及堰顶高程的确定 该闸建在少泥沙的人工渠道上,宜采用结构简单,施工方便,自由出流范围较大的平底板宽顶堰。考虑到闸基持力层是坚硬粉质粘土,土质良好,承载能力大,并参考该地区已建在工程的经验,拟取闸底板顶面与兴化渠渠底齐平，高程为。孔口尺寸的确定（1）初拟闸孔尺寸。该闸的孔口必须满足引水灌溉和引水冲淤保港的要求。1）引水灌溉 上游水深 H=下游水深 hs=引水流量 Q=300m3/s 上游
13、行近流速 V0=Q/A A=(b+mH)H=(50+2=V=300/=sm3 H0=H+V02/2g (取=+2=hS/h0=,故属淹没出流。查 SL265-2001 表 A01-2，淹没系数S=由宽顶堰淹没出流公式 对无坎宽顶堰，取 m=，假设侧收缩系数=，则 =2）引水冲淤保港 上游水深 H=下游水深 h=引水流量 Q=100sm3 上游行近流速 V0=Q/A A=(b+mH)H=(50+2=sm3 V0=Q/A=100/=s,故属淹没出流。2335.7819296.0385.0360300.查 SL265-2001 表 A01-2，得淹没系数s=同样取 m=，假设侧收缩系数=，则得 B0
14、2=比较 1）、2）的计算结果，B02 B01，可见引水灌溉情况是确定闸孔尺寸的控制情况，故闸孔净宽 B0 宜采用较大值。拟将闸孔分为 5 孔，取每孔净宽为,则闸孔实际总净宽为 B0=5=。由于闸基土质条件较好，不仅承载能力较大，而且坚硬、紧密。为了减少闸孔总宽度，节省工作量，闸底板宜采用整体式平底板。拟将分缝设在各孔底板的中间位置，形成倒型底板。中墩采用钢筋混凝土结构，厚，墩头、墩尾均采用半圆形，半径为。（2）复核过闸流量。根据初拟的闸孔尺寸，对于中孔，b0=，bs=b0+=+=，b0/bs=，查 SL265-2001 表，得971.0z 对于边孔，b0=，bs=，bo/bs=,查 SL26
15、5-2001 表，得909.0b,则 =(5-1)+/5 =根据 SL265-2001 表，对无坎宽顶堰，取 m=，则 =252335.78192 =sm3 2302 HgmQsQQQ实100%=%5%实际过流能力满足引水灌溉的设计要求。因此，该闸的孔口尺寸确定为：共分 5 孔，每孔净宽，2 个中墩各厚，闸孔总净宽为，闸室总宽度为。消能防冲设计 消能防冲设计包括消力池、海漫及防冲槽等三部分。消力池的设计 1）上下游水位连接形态的判别,闸门从关闭状态到泄流量为 300sm3往是分级开启的。为了节省计算工作量,闸门的开度拟分三级,流量 50sm3;待下游的水位稳定后,增大开度至 150sm3，待下
16、游的水位稳定后,增大开度至300sm3。当泄流量为 50sm3时:上游水深 H=下游水深可采用前一级开度(即 Q=0)时的下游水深 t=上游行进流速0V=AQ=50/=s(0Vs),可以忽略不计。假设闸门的开度 e=.He=,为孔流。查水力学(河海大学出版社)，由表（采用插值法）：得=，则：hc=e=ch=ghqhcc181232=cht=,故为淹没出流。由(tch)/(H-ch)=,查 SL265-2001 表 A03-2（采用插值法），得孔流淹没系数/=，所以有 1=He 式中1孔流流量系数。因此 Q=252108192.=sm3 该值与要求的流量 50sm3十分的接近，才所假定的闸门开度
17、 e=正确。此时，跃后水深t=,故发生淹没水跃。以同样的步骤可求得泄水量 150sm3、300sm3时的闸门开度、跃后水深，并可判别不同泄水量时的水面连接情况，结果列如下表：表 4-2 水面连接计算 序号 Q（sm3）E(m)(m)t (m)水面连接情况 1 淹没水跃 2 淹没水跃 3 淹没水跃 2）消力池的设计 a)、消力池池深：由表 4-2 可见，在消能计算中，跃后水深均小于相应的下游水深，出闸水流已发生了淹没水跃，故从理论上讲可以不必建消力池。但是为了稳定水跃，通常需建一构造消力池。取池深 d=。b)、消力池长度：根据前面的计算，以泄流量 300sm3作为确定消力池长度的计算依据。略去行
18、进流速 V0，则：T0=H+d=+=hc=000 =q2/2g2 ，q=，=hc=ch=ghqhcc181232=水跃长度 LJ=（ch-ch）=（）=消力池与闸底板以 1：4 的斜坡段相连接，LS=dp=4=,则消力池长度 LSJ为 LSJ=LS+LJ=+=长度校正系数（取消力池长度为。c)、消力池底板厚度计算：t=K1q 式中K1消力池底板厚度计算系数,可采用（）K1取 Q=300/（25+）=)/(3msm H=t=由于消力池的池底板厚范围（）所以取消力池的池底板厚为,前后等厚。在消力池底板的后半部设排水孔,孔径 10cm,间距 2m，呈梅花行布置,孔内填以砂，碎石。消力池与闸底板连接处
19、留有 1 米的平台,以便更好地促成出闸水流在池中产生水跃。消力池在平面上呈扩散状，扩散角度 10。海漫的设计 1）海漫的长度为：LP=qKS q=300/+tg10(23+1)2=)/(3msm H=sK为海漫长度计算系数，取sK为 pL=92.292.70.7=取海漫的长度为。2）海漫的布置和结构。由于下游水深较大,为了节省开挖量,海漫布置成水平的.海漫使用厚度 40cm 的块石材料,前 10m 用浆砌块石,后 16m 采用干砌块石。浆砌块石海漫上社排水孔,干砌块石上社浆砌块石格梗,格梗断面尺寸为 40cm60cm。海漫底部铺设 15cm 厚的砂粒垫层。防冲槽的设计 1）海漫末端河床冲刷深度
20、为 海漫末端的平均宽度 B=1/2(50+50+22=Q=300/=)(3msm 对比较紧密的黏土地基，且水深大于 3m，0V可取为 s,sh=,则：d=04.71.168.41.1=dL，满足要求。2）绕流防渗长度。必须的防渗长度为 L=CH H=,C=7（回填土为砂土，且无反滤），因此 L=实际防渗长度 L=15cos20+16=LL,满足防渗要求 其地下轮廓布置见下图 5-1-1：图 5-1-1 地下轮廓布置 （单位：m）渗流计算 采用改进阻力系数法进行渗流计算。地下轮廓线的简化 为了便于计算，将复杂的地下轮廓进行简化。由于铺盖头部及底板上下游两端的齿墙均浅，简化后的形式如下图 5-2-
21、1：图 5-2-1 地下轮廓简化图（单位：m）确定地基的有效深度 根据钻探资料，闸基透水层深度很大。故在渗流计算中必须取一有效深度，代替实际深度。由地下轮廓线简化图知：地下轮廓的水平投影长度 L=16+20=36m;地下轮廓的垂直投影长度 S0=。L0/S0=36/=5,故地基的有效深度 Te=L0=18 m(图 5-2-1)。渗流区域的分段和阻力系数的计算 过地下轮廓的角点、尖点，将渗流区域分成十个典型段。1、8 段为进出口段，3、6、二段为内部水平段，2、4、5、7 则为内部垂直段。表 5-2-1 各流段阻力系数为 流段 阻力系数为 段号 S T 进口段和出口段=（TS）2/3+1 044
22、6 8 内部垂直段=2lnctg4(1-TS)2 0028 4 0061 5 0029 7 0029 内部水平段=TSSL)(7.021 3 S1=S2=T=L=6 S1=S2=T=L=则=81ii=渗透压力计算：1）设计洪水位时：H=。根据水流的连续条件，经过各流段的单宽渗流流量均应相等。a）任一流段的水头损失 hi=Hi,则 h1=h2=h3=h4=h5=h6=h7=h8=b）进出口段进行必要的修正：进出口修正系数1为 1=)059.0(2)(1212TSTT T=T=S=则1=应予修正 h1=1h1=进口段水头损失的修正量为 h=修正量应转移给相邻各段 h2=+=h3=+（）=同样对出口
23、段修正如下 2=)059.0(2)(1212TSTT T=T=S=则2=P,地基承载力满足要求。不均匀系数计算。由上可知 基地压力不均匀系数满足要求。2)设计洪水情况，闸室地基压力计算。由表 6-2-2 可知：G=KN，M=，则 =216-99226.110769.3=（偏上游）Pmaxmin=195.210769.3(16161.21)=)30.14()80.20(下游端上游端 地基承载力验算。由上可知 P=21（Pmax+Pmin）=kPaR 地基承载力满足要求。不均匀系数计算。由上可知 但根据 SD133-84 附录五的规定，对于地基良好，结构简单的中型水闸，的采用直可以适当的增大。本闸
24、闸基土质良好；在校核洪水位情况下，可以采用.故基地压力不均匀系数满要求。闸室抗滑稳定分析：临界压应力 其中 A=；=m3;B=16m,=19o;c=60kPa。,81.20kPaP258.5kPaPmaxkp故闸室不会发生深层滑动，仅需作表层抗滑稳定分析。其中：0取=；c0 取31c=。由于本闸齿墙较浅，可取 A=，则 闸室抗滑稳定性满足要求。3)校核洪水情况 闸室基底压力计算。由表 6-2-3 可知，G=KN，M=，则 =216-99958.110737.4=(偏下游）Pmaxmin=195.210737.4(16161.31)=)27.98()82.03(下游端上游端 地基承载力验算。由上
25、可知 P=21（Pmax+Pmin）=R 地基承载力满足要求。不均匀系数计算。由上可知 基地压力不均匀系数不满。但根据 SD-133-84 附录 5 的规定，对于地基良好，结构简单的中型水闸，可以采用，在校核洪水位情况下，可以采用.故基地压力不均匀系数满要求。闸室抗滑稳定分析：临界压应力 闸室抗滑稳定性满足要求。7、闸室结构设计 闸墩设计 闸墩为钢筋混凝土结构，中墩厚米，闸墩长与底板顺水流方向相同为 16 米，边墩与暗墙合而为一，采用重力式。闸墩上设置两道闸门工作闸和检修闸。工作闸门槽距闸墩上游端米，工作闸门槽深米，槽宽米。闸墩上下游两端是米的半圆形状。在闸墩的上游端设置检修闸门。检修闸门距离
26、上游端米处。槽宽米，槽深米。下有不设置检修门。闸门设置在底板上，其底部高程是米，上游闸墩底部高程为米，下游闸墩顶部高程是为米，由上一节在计算知道在校核洪水位情况下水平方向上的水压力最大，这时门槽颈部应力计算不利情况，故门槽应力计算选校核洪水情况为计算情况。闸墩底部截面上的纵向正应力要求不出现拉应力，而最大拉应力也要小于混凝土的容许抗压强度。我们计算中发现情况符合。故闸墩不必配置纵向受力钢筋，但要配置构造钢筋。加强闸墩与底板的连接，防止温度变化对闸墩不利影响。竖向配置情况是，配置12 的钢筋，每米 3 根。其下插入底板 50cm，水平方向采用8 的分布钢筋。在门槽出的配筋也是配置构造钢筋，配置1
27、2 的钢筋间距与闸墩的一致。浇注 100标号的混凝土作筑坝材料。底板结构计算 采用弹性地基梁法对底板进行结构计算。闸基的地基反力计算 Pmaxmin=195.215971(16160.229)=)74.79()88.85(下游端上游端 在上一节中计算地基应力 Pmax、Pmin时，求的是齿墙底部基底的应力，而不是底板底部基底应力，故尚应重新计算地基反力。1）完建期。完建期内无水平荷载，故在上一节中相应的地基应力就等于地基反力，可以直接运用，即 88.85kPaman （上游端）74.79kPamin （下游端）2）校核洪水情况。此时有水平力作用，需要重新计算地基反力，见表7-3-1.e=107
28、37.498273.6216=m(偏下游)=31.20kPa78.80kPa )(（上游端下游端表 7-3-1 校核洪水时荷载、力矩计算表 （对底板底面上游 A 点求矩）荷载名称 计算式 竖向力 水平力 力臂 力矩 备注 闸室结构 15971 表 6-2-1 上游水压力 +1097 下游水压力 （+）浮托力 表 6-2-3 渗透压力 表 6-2-3 闸室内水重力 合计 （）（）（）不平衡剪力及剪力分配 以胸墙与闸门之间的连线为界，将闸室分为上、下游段，各自承受其分段内的上部结构重力和其他荷载。1）不平衡剪力。对完建期、校核洪进行计算。不平衡剪力值见表 7-3-2 2）不平衡剪力的分配，截面的形
29、心轴至底板底面的距离如图 7-3-1 所示，即 3.111.120.12.12)0.1235.11(35.111.126.02.120.1f=6064m)3132(323nnffLJQQ底=Q 则 墩Q=（Q）=Q 每个闸墩分配不平衡剪力为21墩Q=Q 表 7-3-2 不平衡剪力计算表 单位：KN 荷载名称 完建情况下 校核洪水情况下 上游段 下游段 小计 上游段 下游段 小计 结构重力 闸墩 底板 胸墙 公路桥 工作桥 检修便桥 闸门 启闭机 175 135 1026 175 400 1026 350 135 400 175 135 1026 175 400 1026 350 135 400
30、 15971 15971 水重力 扬压力 地基反力-5789-10182-15971 不平衡力（）（）（）（）（）不平衡剪力（）（）（）（）1）完建期板条荷载见图 7-3-2（a）（1)上游段：均布荷载 =KN/m()闸墩处的集中荷载 =KN/m()（2）下游段：均布荷载 94.272.1251.108.13204.02.1251.104.3588q KN/m()闸墩处的集中荷载 =KN/m()图 7-3-2 板条荷载图（a）完建期；（b）校核洪水情况 2）校核水位情况的板条荷载见图 7-3-2（b）（1）上游段：均布荷载 闸墩处的集中荷载 P=闸墩及其上部结构的重力-均布荷载中多计算的闸墩处
31、的水重力-不平衡剪力的分配值，即)(14.4949.524.235396.01.11049.59.528349.52481351755.2678.3357P下游段：均布荷载 闸墩处的集中荷载 弯矩计算 （1）梁的柔性指数。柔性指数按下式计算.柔性指数按下式计算 式中 E0地基土变形模量，E0=kPa410;Eh混凝土弹性模量，Eh=kPa710；h梁高，m。则 94.30.11.6103.2100.410374t 故按 t=5 查表计算。因 1t10,故为短梁。表 7-3-3 底板弯矩计算表 段 别 板带上荷载产生的弯矩 板带荷载 完建期 校核洪水位情况 备注 均布 荷载 q 集中荷载 P q
32、上=kN/m q下=kN/m P上=kN P下=kN q上=kN/m q下=kN/m P上=kN P下=kN (1）(2）(5）=(1)qL2 (7）=(5)+(6)(8）=(1)qL2(9）=(2)PL(10）=（8）+（9）上 游 段 L=t=5 段 别 板带上荷载产生的弯矩 备注 板带荷载 完建期 校核洪水位情况 均布 荷载 集中荷载 P q上=kN/m P上=kN q上=kN/m P上=kN q q下=kN/m P下=kN q下=kN/m P下=kN(1）(2）(5）=(1)qL2(6）=(2)PL(7）=(5)+(6)(8）=(1)qL2(9）=(2)PL(10）=（8）+（9）下
33、游 边荷载使梁上大部分处的弯矩改变符号，对梁的内力 段 是不利的；（2）弯矩计算。由于地基可压缩层较厚，其与地基梁半长 L 之比大于 2，故可按半无限深的弹性地基梁计算。弯矩计算见表 7-3-3。由于闸基为粘性土，根据 SD133-84 规定，若边荷载产生的弯矩使梁上弯矩减少时（即有利时），则完全不计边荷载的影响；若边荷载的影响对梁弯矩不利时，应 100%考虑其影响。根据表 7-3-3，作出梁的弯矩包络图，见图 7-3-4。-完建期 -校核洪水情况（a）(b)-完建期 -校核洪水情况 图 7-3-4 弯矩包络图（a）上游段（b）下游段 由表 7-3-3 可见：对于上游段，Mmax=KNm,Mm
34、in=KNm;对于下游段Mmax=KNm,Mmin=KNm。上、下游段的弯矩值比较接近，故底板采用统一配筋。底层按 M=KNm 配筋，面层按 M=KNm 配筋。选用级钢筋 s=dMfcbh02,=11-2s,As=fcbh0fy d=,b=,h0=,fc=mm2,fy=210N/mm2 底层：s=26695.01000105.7102.4132.1=,=1073.021=As=2101095.0076.05.76=选用22110，As=2661mm2 面层：s=26695.01000105.7103.242.1=1043.021=As=2101095.0044.05.76=选用1875，As=
35、1527mm2 顺水流向的架立钢筋选用 图 7-3-4 底板配筋图 因面层钢筋量很小，可近似按单筋截面验算。换算截面形心轴至受压边缘的距离 x0和按换算截面对其形心轴的惯性矩J0分别为：max=123 sEs(3c+dte)s=错误!=26611095.087.0102.41336=mm2 Ate=2ab=2 501000=510mm2 te=AsAte=5102661=1=,2=,3=,Es=105N/mm2,c=40mm,d=22mm max=5101.288.187(340+027.022)=max=故满足要求 8、两岸连接建筑物 水闸的岸墙和翼墙统称两岸连接建筑物，由上下游翼墙构成。上
36、游翼墙为浆砌石重力式反翼墙，迎水面直立，墙背面为 1是斜坡，收缩角为15，圆弧半径为的圆墙顶高程为其上顶设置的防浪墙板。墙后填土高程为，翼墙底板为厚的混凝土板，前趾长，后趾长，翼墙上游端与铺盖平齐，翼墙上游为干砌石块护坡，每隔 12m 设一道浆砌石石格埂块石底部设 15cm的砂垫层。护坡底部一直延伸到兴华渠的出口处。下游翼墙亦为浆砌石重力式反翼墙。其迎水面直立，墙背坡度为 1，其扩散角为 10，圆弧半径为，墙顶高程为，其上设高的挡浪板，墙后填土高程为，下游翼墙底板为厚的混凝土板，前趾长，后趾长，翼墙下游端与消力池平齐。下游亦采用干砌石块护坡，每隔 8 米设一道浆砌石格埂。9、水闸细部构造设计
37、闸门采用平面轮钢闸门，尺寸为。选用电动卷扬式启闭设备选用 QPQ-225 卷扬式启闭机。闸门顶附加一个永久混凝土重块（自重在 15KN 以上）。水闸闸室上游的护底每隔 12m 分缝，中间设置浆砌块石埂砌筑成，闸室底板均分两个缝，缝内设置止水片，在消力池设置 20 个冒水孔。10、基础处理 为了保证闸室建在安全稳定的土基上，需要对地基进行必要的地基处理，已满足上部结构的稳定要求。选用沉井基础法加固地基。沉井采用不封底沉井。底部既是闸室的基础又兼有防渗和防充刷的作用，底板厚，底板采用钢筋混凝土结构，混凝土的材料是 150#。上下游各设的齿墙嵌入地基，底板分缝处设置 V 型止水片。闸室上游端设铺盖护
38、底，铺盖厚度为铺盖上游端设的小齿墙，头部不再需要设置防充槽，铺盖材料设块石护底，亦可以达到上游河床的防充要求了。侧向防渗主要靠上游翼墙和边墩上游翼墙为反翼墙，收缩角取 15，延伸至铺盖头部以半径为的圆弧插入岸坡。为了减小作用于闸底板的渗透压力，在整个消力池底板下布设沙砾石排水，其首部紧抵闸底板下游齿墙。底板与铺盖、铺盖与上游翼墙、上游翼墙与边墙之间的永久性缝中，均设铜片止水。底板与消力池，消力池与下游翼墙，下游翼墙与边墙之间的永久性分缝，虽然没有防渗要求，但是为了防止闸室土基与墙后填土被水流带出，缝中铺贴沥青油毛毡。11、总结 通过两周的水闸课程设计，使我学会了很多东西，不仅对专业课有了更深的
39、理解，对以前学的水力学和钢筋混凝土专业基础知识进行了巩固，还学到了很多课外的专业知识，学会了使用设计规范，收获很多。六月十三日，拿到设计任务书和指导书，脑里一片茫然，不知如何下手，但是到今天为止，我已经对这份设计材料有了自己的理解和分析，我在这两周所学到的知识时刻上课学不到的，唯有自己实践了，进行了动手能力，才能更深的理解，体会深刻的含义。每天看到同学们在努力的处理试算着设计数据，我感到十分有压力，看到大家都在努力的学习，我深怕自己被落下，所以我也非常努力，争取每一项任务都比同学们先做完。这两周，同学们大多都在图书馆，有问题大家一起讨论，不仅学到很多知识，而且还增进了同学们的友谊和团队意识。这
40、份水闸设计报告使我很有成就感，看到这个庞大的工程，我暗自欣喜，不仅增强了自信，还学到很多知识。现在我即将大三毕业，即将迎来大四，我的大学生活已经接近了尾声，对于一个即将步入社会的我，这次课程设计给我带来了很多对生活的思考，凡事都要严谨，不能马马虎虎，否则自己会很吃亏的。即将面临大四，对于一个不考研的我，我要好好规划好大四的一年，让自己的生活丰富，我时刻都告诫自己，千万不能浪费时间，要时刻把握好每一分每一秒，做一些真正有意义的事，让自己的生活充满阳光、理想和乐趣。参考文献 1 水工建筑物教材 水利电力出版社 2 水力学教材 高教出版社 3 水工钢筋混凝土结构设计规范 水利电力出版社 4 水闸设计规范SL-265-2001 实施指南 中国水利电力出版社 5 水闸 水利电力出版社