港口航道工程學(xué)課設(shè)東江水利樞紐通航建筑物_第1頁
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文檔簡介

1、港口航道工程學(xué)課程設(shè)計(jì)東江水利樞紐通航建筑物初步設(shè)計(jì)姓名: 學(xué)號: 2010 班級: 港航一班 指導(dǎo)老師: 張勁松 田興參 2013年6月目錄樞紐中的船閘布置1確定船閘的等級12船閘布置方案比較論證12.1船閘平面布置形式12.2船閘布置位置12.3閘首與壩軸線的關(guān)系22.4引航道的平面布置23確定船閘的各平面尺寸23.1船閘設(shè)計(jì)船型、船隊(duì)23.2船閘有效尺度33.2.1閘室有效長度33.2.2閘室有效寬度43.2.3主導(dǎo)航建筑物長度43.2.4靠船建筑物長度43.3引航道尺寸53.3.1引航道長度53.3.2引航道寬度64船閘的通航水位64.1上游最高通航水位64.2下游最高通航水位74.3

2、上游最低通航水位74.4下游最低通航水位75.船閘高程85.1閘門頂部高程85.2閘首墻頂部高程85.3門檻最小水深85.4上、下閘首門檻高程95.5閘室墻頂部高程95.6閘室底板頂部高程95.7船閘上、下游導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程95.8上、下游引航道和口門區(qū)及連接段底部高程96輸水系統(tǒng)選型及廊道斷面尺寸擬定106.1輸水系統(tǒng)選型106.2廊道斷面尺寸擬定117船閘通過能力計(jì)算127.1一次過閘時(shí)間127.1.1進(jìn)出閘時(shí)間127.1.1.1運(yùn)行距離127.1.1.2運(yùn)行距離進(jìn)出閘的平均速度137.1.2閘門啟閉時(shí)間137.1.3船閘灌泄水時(shí)間137.1.3.1輸水閥門處廊道斷面面積137.

3、1.3.2輸水閥門開啟時(shí)間147.1.3.3船閘灌泄水時(shí)間147.1.4船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘間隔時(shí)間157.2日平均過閘次數(shù)167.3單級船閘年通過能力177.3.1單向年過閘船舶總載重噸位:177.3.2單向年過閘客貨運(yùn)量:178船閘耗水量189人字閘門尺寸擬定189.1門扇長度199.2門扇高度199.3門扇厚度20 船閘穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10船閘閘首結(jié)構(gòu)尺寸確定2110.1閘首長度2110.1.1門前段長度2110.1.2門龕段長度2110.1.3閘門支持段長度2210.2閘首寬度2211閘首結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式選定2212船閘閘室結(jié)構(gòu)型式選定2213確定荷載及其組合2313.1計(jì)算情況2313.2荷載

4、組合2413.3作用于船閘水工建筑物上的荷載2514穩(wěn)定性分析閘首墻和閘室墻2814.1閘首墻2814.1.1受力分析2814.1.2抗滑穩(wěn)定性3014.1.3抗傾穩(wěn)定性3014.1.4地基承載力3114.2閘室墻3114.2.1左重力式閘室墻3214.2.1.1受力分析3214.2.1.2抗滑穩(wěn)定性3214.2.1.3抗傾穩(wěn)定性3214.2.1.4地基承載力3314.2.2 右倒梯形襯砌墻3314.2.2.1抗滑穩(wěn)定性3314.2.2.2斷面強(qiáng)度核算3314.2.2.3配筋計(jì)算34附錄341設(shè)計(jì)圖342 課程設(shè)計(jì)給定背景資料34港口航道工程學(xué)課程設(shè)計(jì)樞紐中的船閘布置1確定船閘的等級已知東江水

5、利樞紐航道等級為級航道,由航道等級劃分可知,級航道對應(yīng)設(shè)計(jì)舶載重為500噸。船閘分級指標(biāo)與航道分級指標(biāo)相同,故再根據(jù)船閘分級指標(biāo),該船閘屬于級船閘。表4 船閘分級指標(biāo)表船閘級別設(shè)計(jì)最大船舶噸級30002000100050030010050注:設(shè)計(jì)最大船舶噸級系指通過船閘的最大船舶載重噸(DWT);當(dāng)為船隊(duì)通過時(shí),指組成船隊(duì)的最大駁船載重噸(DWR)。2船閘布置方案比較論證2.1船閘平面布置形式根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范,船閘平面布置可分為下列形式:(1 )按并列排列船閘數(shù)分為單線和多線船閘;(2) 按縱向排列閘室數(shù)分為單級和多級船閘,多級船閘又分為連續(xù)多級船閘和設(shè)中間渠道船閘。根據(jù)東江航運(yùn)情況及設(shè)計(jì)

6、水平年運(yùn)輸要求不高的情況,故采用單線船閘;該處船閘水頭小于30m,采用單級船閘。2.2船閘布置位置根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范,船閘宜布置在位于深泓線一側(cè),且船閘宜臨岸布置,不應(yīng)布置在緊鄰的溢流壩、泄水閘、電站等兩過水建筑物之間。東江水利樞壩軸線位于泗湄洲洲頭處,泗湄洲將河道分為左河汊和右河汊,主流位于右河汊。此外,右岸為巖石基礎(chǔ)的山坡,地質(zhì)條件較好,便于取材,因而在右汊臨岸布置船閘。2.3閘首與壩軸線的關(guān)系根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范,船閘閘室宜布置在擋水建筑物下游,因而選擇船閘伸向壩軸線下游的布置方式。此時(shí)閘室墻承受的水壓力較小,下游引航道進(jìn)出口離溢流壩較遠(yuǎn),所需下游導(dǎo)堤的長度可以縮短。2.4引航道的平面

7、布置此處采用反對稱型引航道即直線進(jìn)閘,曲線出閘布置。由于我國90%多的大、中型船閘都采用該方式布置,故沿用此方式。3確定船閘的各平面尺寸 3.1船閘設(shè)計(jì)船型、船隊(duì)根據(jù)內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于天然和渠化河流航道尺度的規(guī)定、限制性航道尺度的規(guī)定,及廣東航道局提供的通航船隊(duì)(只)尺度要求,該船閘代表船舶、船隊(duì)為2排1列或一個(gè)頂推船隊(duì)。限制性航道尺度3.2船閘有效尺度根據(jù)內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于船閘有效尺度的規(guī)定(表),分別確定船閘的平面尺寸。船閘有效尺度可按后面列出的公式計(jì)算,但不得小于表所列數(shù)值。3.2.1閘室有效長度船閘閘室有效長度不應(yīng)小于按式(3.1.5)計(jì)算的長度,并取整數(shù)。LX=lc+lf式中:LX閘室

8、有效長度(m); lc設(shè)計(jì)船隊(duì)、船舶計(jì)算長度(m),當(dāng)一閘次只有一個(gè)船隊(duì)或一艘船舶單列過閘時(shí),為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)、船舶的長度;當(dāng)一閘次有兩個(gè)或多個(gè)船隊(duì)船舶縱向排列過閘時(shí),則為各設(shè)計(jì)最大船隊(duì)、船舶長度之和加上各船隊(duì)、船舶間的停泊間隔長度;lf富裕長度(m),頂推船隊(duì)lf2+0.06 lc;拖帶船隊(duì)lf2+0.02 lc;機(jī)動駁和其他船舶l(fā)f4+0.05 lc這里,根據(jù)廣東航道局提供的通航船隊(duì)(只)尺度要求:lc為109m,為一個(gè)500噸級船隊(duì)(一頂一)長度;lf為8.54m(2+0.06*109),大于規(guī)范中規(guī)定的6m最小值;故Lx為117.54m(109+8.54),取118m,根據(jù)表,最終定為1

9、20m。設(shè)鎮(zhèn)靜段長度為10m,則閘室的總長度為130m。3.2.2閘室有效寬度閘室有效寬度為閘室兩側(cè)閘墻面間的最小凈寬度。船閘閘室有效寬度小應(yīng)小于按公式(3.1.8-1)和公式(3.1.8-2)計(jì)算的寬度,并宜采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)(GBJ 139)中規(guī)定的8m,12m,16m,23m,34m寬度。這里,根據(jù)廣東航道局提供的通航船隊(duì)(只)尺度要求:Bc取13m,為一個(gè)500噸級船隊(duì)(一頂一)寬度;b為1.2m,n為1,bf為1.2。Bx為14.2m.最終取16m。3.2.3主導(dǎo)航建筑物長度主導(dǎo)航建筑物長度應(yīng)與導(dǎo)航段長度相同,取109m。3.2.4靠船建筑物長度靠船建筑物的長度應(yīng)采用一個(gè)設(shè)

10、計(jì)最大船舶、船隊(duì)長度。這里為109m。3.3引航道尺寸3.3.1引航道長度引航道直線段的軸線應(yīng)平行于船閘軸線,直線段應(yīng)由導(dǎo)航段、調(diào)順段和停泊段組成,見圖5.5.1。引航道的長度應(yīng)滿足下列要求。根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范,當(dāng)采用直線進(jìn)閘、曲線出閘布置時(shí),引航道的各段長度,應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)導(dǎo)航段長度:l1Lc式中 Lc頂推船隊(duì)為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)長,拖帶船隊(duì)或單船為其中的最大船長(m)。根據(jù)樞紐資料,設(shè)計(jì)最大船長為109m,故導(dǎo)航段長度l1取109m。(2)調(diào)順段長度l2:l21.5-2.0Lc調(diào)順段長度l2取163.5m(1.5*109)。(3) 停泊段長度l3按式(5.5.1-3)確定,當(dāng)引航道內(nèi)停

11、泊的船舶、船隊(duì)數(shù)不止1個(gè)時(shí),應(yīng)按需要加長。l3Lc式中 頂推船隊(duì)為設(shè)計(jì)最大船隊(duì)長,拖帶船隊(duì)或單船為其中的最大船長(m)。停泊段長度l3取109m。(4)引航道直線段的總長度 L:L1=l1+l2+l3 L為381.5m(109+163.5+109)3.3.2引航道寬度根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范,反對稱型引航道寬度計(jì)算公式為:B0bc+bc1+b1+b2式中:B0設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí),設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水船底處的引航道寬度(m); bc設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)寬度(m),設(shè)計(jì)取20m; bc1一側(cè)等候過閘船舶、船隊(duì)的總寬度(m),設(shè)計(jì)取20m; b1船舶、船隊(duì)之間的富裕寬度(m),取b1=bc; b2船

12、舶、船隊(duì)與岸之間的富裕寬度(m),取b2=0.5bc根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 305-2001)規(guī)定,對單線反對稱型引航道寬度按下式計(jì)算:式中:設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí),設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水船底處的引航道寬度(m);設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)寬度(m),設(shè)計(jì)取13m;一側(cè)等候過閘船舶、船隊(duì)的總寬度(m),設(shè)計(jì)取13m;船舶、船隊(duì)之間的富裕寬度(m),?。淮?、船隊(duì)與岸之間的富裕寬度(m),取。bc取13m,bc1取13m,b1取13m,b2取6.5。故Bo為45.5m(13+13+13+6.5)。綜上:單位:m閘室有效長度120閘室有效寬度16主導(dǎo)航建筑物長度109靠船建筑物長度109引航道長度3

13、81.5引航道寬度45.54船閘的通航水位4.1上游最高通航水位根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于上游設(shè)計(jì)最高通航水位設(shè)計(jì)洪水頻率的規(guī)定(表),以及東江水利樞紐的水文資料,級船閘對應(yīng)洪水重現(xiàn)期為20-10年,對應(yīng)頻率為5%-10%。此處選取10年,頻率為10%。根據(jù)水文資料,對應(yīng)洪峰流量為8250 m3/s。閘前水位為12.01m,相應(yīng)下游水位為11.79m。4.2下游最高通航水位船閘下游設(shè)計(jì)最高通航水位,應(yīng)采用表4.1.2規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率相應(yīng)的最大下泄流量對應(yīng)的下游最高水位。根據(jù)水文資料,該處閘前水位為12.01m,相應(yīng)下游水位為11.79m。4.3上游最低通航水位根據(jù)對上有設(shè)計(jì)最低通航水位保證率

14、的規(guī)定(表),級船閘對應(yīng)保證率為98%-95%,該處取95%,根據(jù)根據(jù)水文資料,電站停發(fā)流量Q為2800m3/s,相應(yīng)上游水位為6.13m,即為上游最低通航水位。表6 船閘設(shè)計(jì)最低通航水位保證率船閘級別、保證率(%)99-9898-9595-904.4下游最低通航水位船閘下游設(shè)計(jì)最高通航水位,應(yīng)采用表4.1.2規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率相應(yīng)的最大下泄流量對應(yīng)的下游最高水位。根據(jù)資料,船閘枯水停航時(shí),通航保證率為95%的流量Q為600m3/s時(shí),相應(yīng)下游水位為1.0m,即為下游最低通航水位。綜上,單位:m上游最高通航水位12.01下游最高通航水位11.79上游最低通航水位6.13下游最低通航水位1.05

15、.船閘高程5.1閘門頂部高程船閘擋水前緣閘首的閘門頂部高程應(yīng)為上游校核高水位加安全超高確定。船閘非擋水前緣閘首的閘門頂部高程應(yīng)為上游設(shè)計(jì)最高通航水位加安全超高。根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范對安全超高值的規(guī)定,船閘閘門頂部最小的安全超高值,- 級船閘不應(yīng)小于0.5m。對于有波浪或水面涌高情況的閘首門頂高程應(yīng)另加波高或涌高影響。且位于樞紐工程中的船閘,其擋水前緣的閘首頂部高程應(yīng)不低于與相互連接的樞紐工程建筑物擋水前緣的頂部高程。根據(jù)水文資料,上游校核洪水位為15.29m,根據(jù)前面計(jì)算,上游設(shè)計(jì)最高通航水位為12.01m,安全超高值取0.5m,故最終船閘擋水前緣閘首的閘門頂部高程取15.79m (15.29

16、+0.5),非擋水前緣閘首的閘門頂部高程取12.51m (12.01+0.5)。取下閘門與上閘門一致,為15.79m。5.2閘首墻頂部高程閘首墻頂部高程應(yīng)根據(jù)閘門頂部高程和結(jié)構(gòu)布置等要求確定,并不得低于閘門(15.79m)和閘室墻頂部高程(14.51m)。位于樞紐工程中的船閘,其擋水前緣的閘首頂部高程應(yīng)不低于與相互連接的樞紐工程建筑物擋水前緣的頂部高程。船閘與相鄰建筑物或堤岸的連接建筑物屬前緣擋水的,其頂部高程應(yīng)與其他前緣擋水建筑物的頂部高程的標(biāo)準(zhǔn)一致。根據(jù)樞紐工程資料,已知攔河閘閘頂高程為17.3m,故最終選取上閘首墻頂部高程為17.3m,下閘首墻也為17.3m。5.3門檻最小水深船閘門檻最

17、小水深應(yīng)為設(shè)計(jì)最低通航水位至門檻頂部的最小水深,并應(yīng)滿足設(shè)汁船舶、船隊(duì)滿載時(shí)的最大吃水加富裕深度的要求,可按公式(3.1.9)計(jì)算。式中:H門檻最小水深(m);T設(shè)計(jì)船舶、船隊(duì)滿載時(shí)的最大吃水(m)。此處根據(jù)航運(yùn)資料,船舶、船隊(duì)滿載時(shí)的最大吃水取3m,故H取4.8 m (1.6*3)。5.4上、下閘首門檻高程船閘上、下閘首門檻頂部高程應(yīng)為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位值減去門檻最小水深值。此處上閘首門檻頂部高程為1.33m(6.13-4.8),下閘首門檻頂部高程為-3.8m(1.0-4.8)。5.5閘室墻頂部高程船閘閘室墻頂部高程應(yīng)為上游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高值,超高值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)過閘船舶、船隊(duì)空載

18、時(shí)的最大干舷高度。根據(jù)航運(yùn)資料,船舶最大干舷高度取2.5m,取超高值為2.5m時(shí),閘室墻頂部高程為14.51m(12.01+2.5)。5.6閘室底板頂部高程閘室最小水深閘室最小水深應(yīng)為設(shè)計(jì)最低通航水位至閘室底板頂部的最小水深,其值應(yīng)不小于門檻最小水深。該處取4.8m。船閘閘室底板頂部高程不應(yīng)高于上、下閘首門檻頂部高程。已知上、下閘首門檻頂部高程分別為1.33m、-3.8m,故此處閘室底板頂部高程取-3.8m。5.7船閘上、下游導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程船閘上、下游導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程應(yīng)為上、下游設(shè)計(jì)最高通航水位加超高值,超高值不宜小于設(shè)計(jì)過閘船舶、船隊(duì)空載時(shí)的最大干舷高度。這里,上游設(shè)計(jì)

19、最高通航水位12.01, 下游設(shè)計(jì)最高通航水位11.79;根據(jù)航運(yùn)資料,船舶最大干舷高度取2.5m,取超高值為2.5m,故最終上游導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程為14.51m(12.01+2.5),下游導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程為14.29m(11.79+2.5)5.8上、下游引航道和口門區(qū)及連接段底部高程船閘上、下游引航道和口門區(qū)及連接段的底部高程應(yīng)為上、下游設(shè)計(jì)最低通航水位減去引航道設(shè)計(jì)最小水深值。引航道最小水深根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范,-及船閘引航道最小水深應(yīng)按下式計(jì)算:H0T1.5式中Ho在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí),引航道底寬內(nèi)最小水深(m ) ;T 設(shè)計(jì)最大船舶、船隊(duì)滿載吃水(m)T此處為3m,故

20、H0取4.5m(1.5*3)。對應(yīng)上游引航道和口門區(qū)及連接段的底部高程為1.63m(6.13-4.5)。下游引航道和口門區(qū)及連接段的底部高程-3.5m(1.0-4.5)。綜上:單位:m上閘門頂部高程15.79下閘門頂部高程15.79上、下閘首墻頂部高程17.3上閘首門檻頂部高程1.33下閘首門檻頂部高程-3.8閘室墻頂部高程14.51船閘閘室底板頂部高程-3.8上游導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程14.51下游導(dǎo)航和靠船建筑物的頂部高程14.29上游引航道底部高程1.63下游引航道底部高程-3.56輸水系統(tǒng)選型及廊道斷面尺寸擬定6.1輸水系統(tǒng)選型船閘輸水系統(tǒng)可分為集中輸水系統(tǒng)和分散輸水系統(tǒng)兩大類。輸

21、水系統(tǒng)的類型可根據(jù)判別系數(shù)按式(2.1.4)初步選定。m=TH式中 m判別系數(shù);H設(shè)計(jì)水頭(m); T閘室灌水時(shí)間當(dāng)m>3.5時(shí),采用集中輸水系統(tǒng);當(dāng)m<2.5時(shí),采用分散輸水系統(tǒng);當(dāng)m為2.5一3.5時(shí),應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證或參照類似工程選定。此處,T為8min,H為5.13m故m為3.5。選集中式輸水系統(tǒng)6.2廊道斷面尺寸擬定集中輸水系統(tǒng)可分為短廊道輸水、直接利用閘門輸水和組合式輸水。(1)短廊道輸水包括無消能室、有消能室和檻下輸水;(2)直接利用閘門輸水包括三角閘門門縫、平面閘門門下和閘門上開小門輸水;(3)組合式輸水由上述某兩種輸水型式組成。輸水閥門處廊道斷面面積輸水閥門處廊

22、道斷面面積(短廊道輸水系統(tǒng)),可按式(3.3.2-1)估算,亦可根據(jù)給定的輸水時(shí)間和閥門全開時(shí)輸水系統(tǒng)流量系數(shù)按式(3.3.2-2)計(jì)算。此處,采用式(3.3.2-1)估算:C為120*16=1920m2;Lc=120mH=6.13-1=5.13m故=7.1m2用式(3.3.2-1)估算時(shí),T=470s=0.7=0.59kv=0.7故=8.3 m2根據(jù)規(guī)范要求,此處廊道寬度取為4m,廊道高度取為2m。7船閘通過能力計(jì)算船閘通過能力的計(jì)算應(yīng)包括在設(shè)汁水平年內(nèi)各期的過閘船舶總載重噸位、過閘貨運(yùn)量兩項(xiàng)指標(biāo)。并應(yīng)以年單向通過能力表示。7.1一次過閘時(shí)間一次過閘時(shí)間,應(yīng)根據(jù)船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘時(shí)間,閘門啟閉

23、時(shí)間,灌泄水時(shí)間,船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘間隔時(shí)間等因索確定。對不同的過閘方式應(yīng)分別計(jì)算。7.1.1進(jìn)出閘時(shí)間船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘時(shí)間,可根據(jù)其運(yùn)行距離和進(jìn)出閘速度確定。7.1.1.1運(yùn)行距離船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘運(yùn)行距離可按下列情況分別確定:(1) 單向過閘,進(jìn)閘為船舶、船隊(duì)的船首自引航道??课恢弥灵l室內(nèi)停泊位置之間的距離;出閘為船舶、船隊(duì)的船尾自閘室內(nèi)停泊位置至閘門外側(cè)邊緣的距離。(2)雙向過閘,進(jìn)閘為船舶、船隊(duì)自引航道??课恢弥灵l室內(nèi)停泊位置之間的距離;出閘為船舶、船隊(duì)自閘室內(nèi)停泊位置至靠船建筑物之間的距離。進(jìn)閘距離單向過閘,雙向過閘均取引航道調(diào)順段和導(dǎo)航段長度、上閘首長度、閘室有效長度之和,減去船舶長度

24、作為近似進(jìn)閘距離。故計(jì)算結(jié)果為:163.5+109+30+120-50=372.5m。出閘距離單向過閘,取閘室有效長度、下閘首長度之和,減去船舶長度,作為近似出閘距離;計(jì)算結(jié)果為:120+30-50=100m。雙向過閘,取閘室有效長度、下閘首長度、引航道調(diào)順段和導(dǎo)航段長度之和,減去船舶長度,作為近似出閘距離。計(jì)算結(jié)果為:120+30+163.5+109-50=372.5m。7.1.1.2運(yùn)行距離進(jìn)出閘的平均速度進(jìn)出閘的平均速度宜根據(jù)同類船閘實(shí)測資料確定,當(dāng)無資料時(shí),可按表6.1.5采用。這里取機(jī)動單船數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算故進(jìn)閘時(shí)間為:單向:372.5/0.8=7.7min雙向:同單向出閘時(shí)間為單向:1

25、00/1=1.7min雙向:372.5/1.4=4.4min7.1.2閘門啟閉時(shí)間閘門啟閉時(shí)間應(yīng)根據(jù)閘門啟閉機(jī)設(shè)計(jì)確定根據(jù)船閘啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,此處閘門啟閉時(shí)間取2min7.1.3船閘灌泄水時(shí)間7.1.3.1輸水閥門處廊道斷面面積詳細(xì)計(jì)算過程見5.2,計(jì)算結(jié)果為7.1m2。7.1.3.2輸水閥門開啟時(shí)間輸水閥門開啟時(shí)間可按下式計(jì)算:此處,kr取0.725,=7.1m2,H=5.13m,g=10m/s2閘室內(nèi)水深最大為:15.59m(11.79-(-3.8)最小為:4.8m(1-(-3.8)此處c取最小值76.8 m2(16*4.8)取最大值39 m2(13*3)D取0.3W取1950t

26、(49.9*13*3)Pl取25kN故最終,tv=32.3s7.1.3.3船閘灌泄水時(shí)間閘室輸水時(shí)間應(yīng)根據(jù)確定的流量系數(shù)和閥門開啟時(shí)間按下式核算:其中,C取1920m2(120*16)H=5.13m=0.6=7.1m2a=0.59tv=32.3sg=10m/s2故:T=470s=7.8min根據(jù)規(guī)范t3的范圍為8-10min,故最終此處取8min7.1.4船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘間隔時(shí)間船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘間隔時(shí)間,系指同一閘次第一個(gè)船舶、船隊(duì)與最后一個(gè)船舶、船隊(duì)啟動的間隔時(shí)間。當(dāng)無實(shí)測資料時(shí)可采用3一l0min。此處取10min.綜上,單位:min進(jìn)閘時(shí)間單向7.7雙向7.7出閘時(shí)間單向1.7雙向4.4

27、閘門啟閉時(shí)間2船閘灌泄水時(shí)間8船舶、船隊(duì)進(jìn)出閘間隔時(shí)間10根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范,對單級船閘,一次過閘時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)單向過閘:T1=4t1+t2+2t3+t4+2t5式中T1 單向一次過閘時(shí)間(min) ;t1 開門或關(guān)門時(shí)間(min);t2 單向第一個(gè)船隊(duì)進(jìn)閘時(shí)間(min);t3 閘室灌水或泄水時(shí)間(min);t4 單向第一個(gè)船隊(duì)出閘時(shí)間(min);t5 船舶、船隊(duì)進(jìn)閘或出閘間隔時(shí)間(min)o故T1=4*2+7.7+2*8+1.7+2*10=53.4 min(2)雙向過閘:T2=4t1+2t2+2t3+2t4+4t5式中T2 上、下行各一次的雙向過閘時(shí)間(min) ; t2 雙向

28、第一個(gè)船隊(duì)進(jìn)閘時(shí)間(min);t4 雙向第一個(gè)船隊(duì)出閘時(shí)間(min).故T2=4*2+2*7.7+2*8+2*4.4+4*10=88.2 min(3)一次過閘時(shí)間應(yīng)根據(jù)單向過閘和雙向過閘的閘次比率確定。當(dāng)單向過閘與雙向過閘次數(shù)相等時(shí)可按下式確定:T=0.5*(53.4+0.5*88.2)=48.75 min7.2日平均過閘次數(shù)船閘的日工作小時(shí)可采用20 22h船閘日平均過閘次數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:取21時(shí),n=21*60/48.75=26次7.3單級船閘年通過能力單級船閘年通過能力可按式(6.1.18-1)和式(6.1.18-2)計(jì)算。7.3.1單向年過閘船舶總載重噸位:P1=n2NG式中P1 單向

29、年過閘船舶總載重噸位(t) ;n 日平均過閘次數(shù);N 年通航天數(shù)(d);G 一次過閘平均載重噸位(t)這里取N取365*0.95=347天,G取1000t故P1=0.5*26*347*1000=451萬7.3.2單向年過閘客貨運(yùn)量:P2=12(n-n0)NG式中P2 單向年過閘客、貨運(yùn)量(t);no 日非運(yùn)客、貨船過閘次數(shù); 船舶裝載系數(shù); 運(yùn)量不均衡系數(shù)。船舶裝載系數(shù)船舶裝載系數(shù)與貨物種類、流向和批量有關(guān),可根據(jù)各河流統(tǒng)計(jì)或規(guī)劃資料選用。在沒有資料的情況下,可采用0.5-0.8.此處取0.6.運(yùn)量不均衡系數(shù)運(yùn)量不均衡系數(shù)應(yīng)根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料按式(6.1.16)計(jì)算。當(dāng)無資料時(shí),可取1.3一1.5.

30、此處取1.4。綜上,故n0取1時(shí)P2=0.5*(26-1)*347*1000*0.6/1.4=186萬8船閘耗水量根據(jù)船閘總體設(shè)計(jì)規(guī)范,船閘一天內(nèi)平均耗水量可按下列計(jì)算:故,q=0.0017*3000=5.1 m3/sV=130*16*5.13=10670 m3Q=26*10670/86400+5.1=8.31 m3/s9人字閘門尺寸擬定根據(jù)船閘閘閥門設(shè)計(jì)規(guī)范,人字閘門宜采用平面橫梁人字閘門。人字閘門位于關(guān)門位置時(shí),門扇軸線與船閘橫軸線的夾角可采用22.5o。人字閘門門軸柱支承點(diǎn)伸入閘墻面的距離可取0.5-1.2m,門軸柱和斜接柱支撐點(diǎn)連線距下翼緣的距離不宜小于100mm。人字閘門門龕寬度應(yīng)按

31、門扇厚度、緩沖墊塊厚度和富裕寬度之和確定。門龕長度應(yīng)按門扇長度和富余長度確定,其富裕長度應(yīng)考慮對閘門啟閉力的影響,不宜小于1/20門扇長度。人字閘門的下游面必須設(shè)置背拉桿其傾角宜取40o-50o。當(dāng)門扇尺度較大時(shí),可沿豎向或水平向布置多組背拉桿。背拉桿宜采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。 關(guān)于閘門高程的計(jì)算在第5章節(jié)中有具體計(jì)算,這里給出門扇高度、門扇寬度和門扇厚度三個(gè)尺寸。9.1門扇長度門扇的計(jì)算長度ln是門扇支墊座的支撐面到兩扇門葉相互支承的斜接面的距離。其值按以下公式求得:ln=Bk+2c2cos 式中:Bk閘首邊墩墻面間的口門寬度 c由門扇的支墊座與枕墊座的支承面至門龕外緣的距離 閘門關(guān)閉時(shí)門扇軸線與閘

32、室橫軸的交角船閘閘首口門和閘室有效寬度應(yīng)分別為閘首兩邊墩內(nèi)側(cè)墻面和閘室兩側(cè)閘墻面間的最小凈寬度。本設(shè)計(jì)取Bk=16m, 故 ln=Bk+2c2cos=162×cos22.5°=8.7m,即門扇長度為8.7m9.2門扇高度門扇高度是指閘門面板底至頂?shù)木嚯x,可按下式確定: h=H+hk+k±m 式中:H上游設(shè)計(jì)最高水位與下游最低通航水位之間的水位差 hk門檻水深 k閘門面板頂在上游設(shè)計(jì)最高水位以上的超高 m閘門面板底與門檻頂?shù)木嚯x這里取m=-0.2,取k=0.5則門扇高度: h=H+hk+k±m=11.01+4.8+0.5-0.2=16.11m9.3門扇厚度

33、初步選取人字閘門主橫梁高度時(shí),可根據(jù)門扇高度、寬度和荷載等情況,取門扇計(jì)算長度的1/8-1/12。此處,取1/10,計(jì)算結(jié)果為0.87m,取門扇厚度為0.87m。綜上,單位:m門扇長度8.7門扇高度16.11門扇厚度0.87 船閘穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10船閘閘首結(jié)構(gòu)尺寸確定閘首結(jié)構(gòu)如圖: 10.1閘首長度閘首在長度上一般分為門前段、門龕段和支持段。10.1.1門前段長度門前段長度主要根據(jù)工作閘門型式、檢修門尺度、門槽構(gòu)造及檢修要求確定。對于人字閘門門前段長度可以按下列公式計(jì)算: l1=1.02.0+c1 式中:c1檢修門槽寬度其中,c1=0.035HBk式中:設(shè)計(jì)水頭 Bk閘首的口門寬度故c1=0.

34、035HBk=0.035×5.13×16=0.72m門前段長度l1=2+c1=2.7m 10.1.2門龕段長度對于人字閘門門龕段長度可以按以下公式計(jì)算:l2=(1.11.2)Bk+d2cos式中:Bk閘首的口門寬度 d門龕深度,取為門厚加0.40.8m 閘門和船閘橫軸線的夾角,取20°22.5°在本設(shè)計(jì)中,取Bk=16m,d=0.8+0.6=1.4m,=22.5°故 l2=1.2*16+1.42cos22.5°=11.3m10.1.3閘門支持段長度閘門支持段長度的范圍按以下公式計(jì)算:l3(0.42.1)H式中:設(shè)計(jì)水頭故l3=2.1*

35、5.13=10.8m10.2閘首寬度邊墩的寬度邊墩寬度一般取為23倍廊道寬度。已經(jīng)設(shè)計(jì)廊道寬度為4m,故可取邊墩寬度為l3=2.5*4=10m。船閘閘首口門寬度為閘首兩邊墩內(nèi)側(cè)墻面間的最小凈寬度。閘首的寬度等于閘首的口門寬度加上兩側(cè)邊墩的寬度。故閘首寬度為16+10=26m。綜上,閘首尺寸為為閘首長度門前段長度2.725門龕段長度11.3支持段長度10.8閘首寬度口門寬度1626邊墩寬度1011閘首結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式選定在巖石地基上,通常采用分離式閘首結(jié)構(gòu)。當(dāng)巖石較完整時(shí),可不設(shè)底板,只有當(dāng)巖石裂隙較多或巖石較軟弱時(shí),方加設(shè)底板或護(hù)底,必要時(shí)也可以采用整體式結(jié)構(gòu)。這里選取分離式閘首結(jié)構(gòu)。12船閘閘室

36、結(jié)構(gòu)型式選定船閘閘室是由上、下閘首和兩側(cè)閘墻環(huán)繞而形成的空間。由閘室墻和閘底構(gòu)成。閘室結(jié)構(gòu)按其受力狀態(tài)可分為整體式結(jié)構(gòu)和分離式結(jié)構(gòu)兩大類。兩側(cè)閘墻和底板澆筑在一起的為整體式結(jié)構(gòu);閘墻和閘底分別設(shè)置的為分離式結(jié)構(gòu)。此處,由于水頭不高,地基較好,采用分離式閘室結(jié)構(gòu)。分離式閘室一般選用透水閘底。 土基上的分離式閘室結(jié)構(gòu)的閘墻可分為重力式、懸臂式、扶壁式、板樁式和地下連續(xù)墻等型式。巖基上分離式閘室結(jié)構(gòu)的閘墻常用的型式有重力式、襯砌式和混合式。重力式結(jié)構(gòu)只適用于較好的地基,而當(dāng)基巖頂面高程高于閘墻頂高程時(shí),可采用襯砌式閘室結(jié)構(gòu)。襯砌式結(jié)構(gòu)有重力式襯砌和帶錨筋的薄壁襯砌。我國小型船閘,多采用砌石倒梯形重力

37、式襯砌,中大型船閘則采用混凝土和鋼筋混凝土襯砌。這里右閘墻選用混凝土襯砌,倒梯形斷面,帶適量錨筋;左閘墻采用重力式結(jié)構(gòu)。13確定荷載及其組合13.1計(jì)算情況船閘結(jié)構(gòu)的計(jì)算情況,主要由運(yùn)用、檢修、完建、施工和特殊工況等。在船閘水工建筑物設(shè)計(jì)時(shí),需根據(jù)建筑物在施工、完建、運(yùn)用及檢修等不同時(shí)期所承受的全部荷載,并按各種可能的最不利荷載組合進(jìn)行計(jì)算。這里選取運(yùn)用、檢修、特殊工況中的校核洪水三種計(jì)算情況討論。(1)運(yùn)用情況。最不利水位組合為:指向回填土方向的水平力最大。閘室內(nèi)為上游最高通航水位,墻后地下水取可能出現(xiàn)的最低地下水位。此時(shí),除水壓力,土壓力及自重力等荷載外,還應(yīng)考慮船舶撞擊力的作用。指向閘室

38、方向的水平力較大。閘室內(nèi)為下游最低通航水位,墻后取可能出現(xiàn)的最高地下水位。此時(shí),除水壓力,土壓力及自重力等荷載外,還應(yīng)考慮系纜力及閘面活荷載的作用。(2)檢修情況。最不利水位組合為:指向閘室方向的水平力較大,對于透水閘底的閘室,其滲透壓力較大。將閘室內(nèi)的水完全抽干,墻后地下水處于檢修期可能出現(xiàn)的最高水位,并有閘面活荷載的作用。(3) 特殊工況??紤]校核洪水。閘首結(jié)構(gòu)除閘室結(jié)構(gòu)的計(jì)算中所列的幾種計(jì)算情況外,通常還應(yīng)考慮閘首本身的檢修情況,這是由于閘首上的閘門、閥門等設(shè)備經(jīng)常淹沒在水中,需要檢修的機(jī)會較多;在下閘首邊墩的上游端面上作用有較大的水壓力,這種情況對下閘首的穩(wěn)定非常不利。13.2荷載組合

39、設(shè)計(jì)船閘時(shí),應(yīng)根據(jù)建筑物的工作條件以及各種荷載同時(shí)作用的實(shí)際可能性來確定最不利的荷載組合,選用相應(yīng)的安全系數(shù)。荷載組合可分為基本組合和特殊組合?;窘M合是指經(jīng)常作用的或在建筑物某一出現(xiàn)概率較多的工作情況下的作用和雜的組合;特殊組合是指建筑物偶然發(fā)生的或出現(xiàn)概率較少的工作情況下的作用荷載的組合。在設(shè)計(jì)時(shí),通常根據(jù)閘室、閘首各種計(jì)算情況的荷載性質(zhì):以運(yùn)用情況作為基本組合;檢修情況、完建情況及施工情況作為基本組合,其安全系數(shù)比基本組合可以適當(dāng)降低;特殊組合可分為兩種情況:特殊組合為相應(yīng)于校核洪水、排水管堵塞或止水破壞情況下的荷載;特殊組合為相應(yīng)于運(yùn)用期和檢修期地震情況的荷載。這里計(jì)算涉及基本組合運(yùn)用

40、、檢修情況和特殊組合校核洪水情況。荷載組合情況見下表:13.3作用于船閘水工建筑物上的荷載該船閘閘首、閘室穩(wěn)定性驗(yàn)算涉及的荷載包括以下幾類。1建筑物的自重(包括填料)建筑物的自重力以及其填料的重力根據(jù)建筑物尺寸和材料的重力密度計(jì)算。2設(shè)備重量閘門、閥門、啟閉機(jī)及其他設(shè)備的重力可按有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式或參照類似工程進(jìn)行估算。3靜水壓力 作用于建筑物表面的靜水壓力根據(jù)不同的水位組合情況進(jìn)行計(jì)算。水的重度取為10kNm3。4揚(yáng)壓力作用于建筑物基礎(chǔ)底面垂直向上的總水壓力稱為揚(yáng)壓力,包括浮托力和滲透壓力。建筑物基底浮托力的強(qiáng)度等于低水一側(cè)水位與建筑物基底的高程差乘以水的重度。滲透壓力取決于地基的性質(zhì)。土基上建筑

41、物的滲透壓力可根據(jù)滲徑系數(shù)法計(jì)算,基礎(chǔ)底面高水一側(cè)取全水頭H,低水一側(cè)取零,其間可根據(jù)滲透輪廓按直線或折線相連。巖基上建筑物基底滲流的沿程水頭損失比較復(fù)雜,它與基巖特性、裂隙程度、節(jié)理分布、建筑物與基巖接觸面材料和施工質(zhì)量、防滲和排水效果等多種因素有關(guān)。對巖基上未設(shè)帷幕、排水的船閘,一般假定滲透壓力呈三角形分布(圖6-3),圖中為上游水深,為下游水深,為滲透水頭。觀測資料表明,巖基上滲透壓力線的變化,往往不是一條直線,而是曲線。為了便于計(jì)算和比較符合實(shí)際,將曲線變化的滲透壓力圖折算為相應(yīng)的直線變化的滲透壓力圖,即將滲透水頭目乘以折減系數(shù),使其按直線變化的三角形面積和按曲線變化的面積近似相等,則

42、單位寬度上總滲透壓力為: (6-14)式中:總滲透壓力(kN/m); 滲壓折減系數(shù); 水的重度(kN/m3); B建筑物基地寬度(m)。作用于襯砌式閘墻背后的水壓力,按靜水壓力乘以折減系數(shù)計(jì),其 值應(yīng)與墻底的滲壓折減系數(shù)相協(xié)調(diào),也取=0.31.0。5船舶荷載船舶荷載包括:船舶行進(jìn)時(shí),船舶對建筑物的撞擊力;船舶??繒r(shí),由系船設(shè)備傳到建筑物上的系纜力。撞擊力目前在港口工程中廣泛采用能量公式計(jì)算。由于船閘閘墻一般不設(shè)防撞設(shè)施等原因,船閘工程采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算船舶的撞擊力,其計(jì)算公式為 (6-15)式中:船舶撞擊力(kN); 船舶(隊(duì))排水量(t); 系數(shù):閘室=1.0,引航道中導(dǎo)航建筑物的直線段南=1

43、.67,曲線段后:2O。對于連續(xù)的閘墻及導(dǎo)航墻,單位長度上的力往往不大,對結(jié)構(gòu)影響較小。而對獨(dú)立建筑物或輕型結(jié)構(gòu),如墩柱式或框架式等,則影響較大。船舶系纜力由配纜破斷力計(jì)算確定。設(shè)計(jì)時(shí),可根據(jù)過閘船舶的載重量,按表6-3選用。船舶系纜力在建筑物長度方向上的分布與船舶撞擊力相同。6閘面活荷載通常情況下,過閘船舶不用岸上曳引設(shè)備,可只考慮人群荷載,并考慮船閘檢修期墻后堆放少量材料或使用輕便設(shè)備機(jī)械的要求,閘面活荷載通常取為25kPa。當(dāng)閘面有汽車、牽引車通行或堆放材料時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況確定。7波浪壓力資料中給出了洪水期多年平均最大風(fēng)速為8.0 m/s,極端風(fēng)速達(dá)32.5m/s的條件,故需要計(jì)算波浪

44、壓力。閘壩建成蓄水后,上游水面在風(fēng)力的推動下形成波浪,當(dāng)波浪推進(jìn)與建筑物相遇,產(chǎn)生波浪壓力。波浪壓力的大小取決于波浪的大小、建筑物前水深以及建筑物的迎水面坡度。計(jì)算波浪壓力,首先要確定波浪的大小即波浪要素波高和波長。受風(fēng)浪作用的船閘建筑物,當(dāng)無可靠波高、波長資料時(shí),根據(jù)船閘所處的位置,可參照下列方法進(jìn)行波高計(jì)算:(1)平原地區(qū)船閘,按西曉夫公式計(jì)算: (6-18) (6-19)式中:2波高(m); 2波長(m); 計(jì)算風(fēng)速(ms); 水深(m); D吹程(km),河道船閘宜取5倍閘前水面寬度。 (2)狹長山谷地帶的船閘,按官廳水庫公式計(jì)算: (6-20) (6-21)式中:D吹程(km),庫區(qū)

45、船閘取閘前沿水面至對岸的最大直線距離。在波浪要素確定后,可根據(jù)建筑物輪廓形狀(直立、斜坡或孤立墩柱)和計(jì)算情況的相應(yīng)水深,選用有關(guān)公式計(jì)算波浪壓力。14穩(wěn)定性分析閘首墻和閘室墻14.1閘首墻分離式閘首的邊墩和底板應(yīng)分別進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。分離式閘首邊墩嵌固于基巖或底板上,它的工作狀況與整體式閘首的邊墩沒有多大差別,采用分縫假定,分段計(jì)算,并由支持墻段承受全部閘門推力。由于分離式邊墩橫向尺寸比整體式小,因此,須對橫向的抗滑、抗傾穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。分離閘首的中間底板承受較大的浮托力,必須驗(yàn)算其抗浮穩(wěn)定。分離式閘首的底板結(jié)構(gòu)和受力具有明顯的空間性,將底板沿縱向劃分為幾個(gè)特征段,計(jì)入不平衡剪力,按平面問題計(jì)算

46、內(nèi)力,再進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整。這里進(jìn)行邊墩的穩(wěn)定性分析。上閘首 下閘首14.1.1受力分析對于上閘首左側(cè)閘首墻,其側(cè)與攔河閘相鄰,故其所受外力除與下閘首一致的力外,還有相鄰建筑物傳遞的壓力,其穩(wěn)定性與下閘首考慮方式有差異。對于上閘首右側(cè)的閘首墻,則與下閘首校核方法一致。這里對下閘首進(jìn)行穩(wěn)定分析,說明閘首墻穩(wěn)定計(jì)算的一般步驟。左側(cè)邊墩:所受荷載大小(kN)自重2532閘首墻內(nèi)靜水壓力視計(jì)算情況下水位而定閘首墻外靜水壓力視計(jì)算情況下水位而定揚(yáng)壓力視閘首墻內(nèi)外水位而定船舶荷載105.4閘面活荷載4右側(cè)邊墩:所受荷載大小(kN)自重2532閘首墻內(nèi)靜水壓力視計(jì)算情況下水位而定閘首墻外靜水壓力23揚(yáng)壓力視閘首墻

47、內(nèi)外水位而定船舶荷載105.4閘面活荷載4運(yùn)用情況下:對于左側(cè)閘墻,則存在指向閘室外方向的水平力較大的不利情況。此時(shí)選取閘室內(nèi)為上游最高通航水位。H=15.8對于右側(cè)閘墻,有指向閘室方向的水平力較大的不利情況。此時(shí)選取閘室內(nèi)為上游最低通航水位。H=10m此處最不利情況計(jì)算結(jié)果為:墻前水平水壓力為1123kN,墻后水平水壓力為103kN。對應(yīng)浮托力大小為1123kN。檢修情況下:存在指向閘室方向的水平力較大的不利情況。對應(yīng)將閘室內(nèi)的水完全抽干,墻后地下水處于檢修期可能出現(xiàn)的最高水位,并有閘面活荷載的作用。此處最不利情況計(jì)算結(jié)果為:墻前水平水壓力為0kN,墻后水平水壓力為1013kN。校核情況下:

48、考慮校核洪水位下水壓力的大小。上游校核洪水位15.29m;此處最不利情況計(jì)算結(jié)果為:墻前水平水壓力為1825kN,墻后水平水壓力為1825kN。對應(yīng)浮托力大小為4103kN。14.1.2抗滑穩(wěn)定性根據(jù)船閘水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ3072001)規(guī)定,抗滑穩(wěn)定需進(jìn)行抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。采用抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí),抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:其中:為抗剪計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù),其取值按要求給定。為結(jié)構(gòu)與地基接觸面的抗剪摩擦系數(shù),其大小根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書可知,取為0.5。為作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面法向投影的總和,單位為。為作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面切向投影的總和,單位為kN。運(yùn)用情況下:Kc=fVH=0.5

49、×2035485=2.1>1.05,滿足檢修情況下:Kc=fVH=0.5×1485464=1.6>1.05,滿足校核情況下:Kc=fVH=0.5×840120=3.5>1.05,滿足14.1.3抗傾穩(wěn)定性根據(jù)船閘水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ3072001)規(guī)定,船閘結(jié)構(gòu)的抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:其中:為抗傾穩(wěn)定安全系數(shù),其取值按要求給定。為計(jì)算基面前趾的穩(wěn)定力矩之和,單位為,其中包括浮托力產(chǎn)生的力矩。為對計(jì)算截面前趾的傾覆力矩之和,單位為,其中包括滲透壓力產(chǎn)生的力矩。在運(yùn)行情況下,Ko=186205320=3.5>1.4,滿足在檢修情況

50、下,Ko=224137230=3.1>1.4,滿足在校核情況下,Ko=155756230=2.5>1.4,滿足14.1.4地基承載力作用在閘墻或其他建筑物上的荷載,通過底面?zhèn)鞯降鼗?,給地基以壓力,在實(shí)際工程中,由于閘墻剛度較大,將基底壓力近似作為直線分布,利用偏心受壓公式計(jì)算:其中:、分別為基底所受最大及最小壓應(yīng)力,單位為。為作用于結(jié)構(gòu)上全部荷載對滑動面法向投影的總和,單位為。為計(jì)算段寬度,單位為。為底板長度,單位為。為作用于閘墻上的力對閘底板中心點(diǎn)的力矩之和,單位為。在運(yùn)行情況下,max=4236×1031×16+6×3210×1031&#

51、215;162=3.4×105Pa<=8×105,滿足。在檢修情況下,max=3789×1031×16+6×12082×1031×162=5.2×105Pa<=8×105,滿足。在校核情況下,max=3623×1031×16+6×10392×1031×162=4.7×105Pa<=8×105,滿足。14.2閘室墻 右閘室墻(襯砌墻) 左閘室墻(重力式)14.2.1左重力式閘室墻14.2.1.1受力分析所受荷載大小(kN)自重4025閘首墻內(nèi)靜水壓力視計(jì)算情況下水位而定閘首墻外靜水壓力視計(jì)算情況下水位而定揚(yáng)壓力視閘首墻內(nèi)外水位而定船舶荷載105.4閘面活荷載4此處運(yùn)用、檢修、校核三種計(jì)算情況下最不利情況受力與上述閘首墻相似,豎向力力臂不同。14.2.1.2抗滑穩(wěn)定性運(yùn)用情況下:Kc=fVH=0.5×3328520=3.2>1.05,滿足檢修情況下:Kc=fVH=0.5×3000625=2.4>1.05,滿足校核情況下:Kc=fVH=0.5×182

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