畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-夏仕港閘設(shè)計(jì)

揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）上游段下游段869.31761.26281.7279、0.0330.030.300.290.30.39閘墩結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算基本假定：1）把閘墩看作固接于底板上的懸臂梁，按材料力學(xué)偏心受壓構(gòu)件計(jì)算；2）閘墩沿水流方向（即縱向）的慣性矩很大，墩底水平截面上的垂直正應(yīng)力一般可不予校核。但為了計(jì)算門(mén)槽應(yīng)力，必須先計(jì)算出垂直應(yīng)力及剪應(yīng)力。3）閘墩門(mén)槽處截面較小，故在門(mén)槽垂直截面上的應(yīng)力應(yīng)予校核。門(mén)槽截面處應(yīng)力屬于彎曲受拉狀態(tài)，計(jì)算時(shí)可從閘墩與底板的截面處切開(kāi)，把墩底截面上的垂直正應(yīng)力和剪應(yīng)力作為外荷載作用于閘墩上，再在閘墩的門(mén)槽處切開(kāi)，在所有外荷載（閘墩自重、上部荷載重、水壓、浪壓、墩底正應(yīng)力、剪應(yīng)力等）作用下，按偏心受拉構(gòu)件，用材料力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。4）閘墩水平截面的側(cè)向慣性矩遠(yuǎn)小于縱向慣性矩，故水平截面的側(cè)面垂直應(yīng)力應(yīng)予校核。9.1閘墩底部縱向正應(yīng)力計(jì)算9.1.1完建期中墩重+上部荷載重=11732.81/2+(1617.5+273.75+3527.33+202.5+202.86）/3=7807.72-4156.55/2+(5095.13+862.31-10934.7+1437.75+639.01)/3=-3054.12墩底水平截面的形心軸至上游端的距離為：墩底截面對(duì)形心軸的慣性矩為：偏心矩：閘墩底部上、下游正應(yīng)力按下式計(jì)算：式中：——作用于閘墩上的鉛直力總和（包括閘墩自重）；——閘墩底面積；——作用于閘墩上的各個(gè)作用荷載對(duì)墩底截面形心軸X-X的力矩總和；——墩底截面對(duì)其形心軸X-X的慣性矩；——閘墩順?biāo)鞣较虻膶挾?；則：（上游端）（下游端）9.1.2運(yùn)行期當(dāng)為校核情況反向擋水時(shí)，水位差最大為最不利情況，閘門(mén)關(guān)閉。閘墩底部平面以上縱向正應(yīng)力列表9-1計(jì)算如下：表9-1縱向正應(yīng)力計(jì)算表（對(duì)閘墩墩底求矩）荷載名稱計(jì)算式鉛直力水平力力臂力矩閘墩及上部結(jié)構(gòu)自重同完建期7807.7200.39-3054.12下游水壓力04548.283.4815828.01上游水壓力0-1759.712.71-4678.82下游浪壓力89.309.59856.39合計(jì)7807.222877.878951.46注：水平力指向上游時(shí)為“－”、指向下游時(shí)為“+”，彎矩順時(shí)針為“－”、逆時(shí)針為“+”。閘墩結(jié)構(gòu)計(jì)算示意圖如圖9-1所示：圖9-1閘墩結(jié)構(gòu)計(jì)算示意圖偏心矩：（上游端）（下游端）根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可知，完建期情況下的縱向正應(yīng)力較大，但仍小于混凝土的抗壓強(qiáng)度。9.1.3檢修期在水閘檢修期間，當(dāng)一孔檢修，即上下游檢修閘門(mén)關(guān)閉而相鄰閘孔過(guò)水時(shí)，閘墩承受水壓力、自重及其上部結(jié)構(gòu)重等荷載，這是橫向最不利的情況。此時(shí)，閘墩底部?jī)蓚?cè)鉛直正應(yīng)力式中：——作用于閘墩上的鉛直力總和（包括閘墩自重）；——閘墩底面積；——作用于閘墩上的各個(gè)作用荷載對(duì)墩底截面形心軸Y-Y的力矩總和；——墩底截面對(duì)其形心軸Y-Y的慣性矩；——閘墩順?biāo)鞣较虻膶挾龋?——閘墩厚度。由于中墩上受力的不對(duì)稱性，還要考慮扭矩作用，即當(dāng)上、下游檢修閘門(mén)關(guān)閉時(shí)、中墩的門(mén)槽上將承受半扇閘門(mén)傳來(lái)的水平水壓力及，、不通過(guò)縫墩的中心，因而產(chǎn)生扭矩，其值為（如圖9-2所示）。該扭矩在A點(diǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)力近似值為同時(shí)，水平水壓力對(duì)底部截面還有剪切作用，在圖9-2中A點(diǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)力近似值為A點(diǎn)的主拉應(yīng)力為圖9-2中墩結(jié)構(gòu)計(jì)算示意圖檢修期閘墩拉應(yīng)力計(jì)算如圖-9-2所示：計(jì)算結(jié)果列表9-2如下所示表9-2閘墩底部拉應(yīng)力計(jì)算表參數(shù)單位結(jié)果7807.21.5692556.122006.60776.34369.0837.5392.27-398.631230.511244.05注：e為“－”表示偏向閘門(mén)側(cè)、拉應(yīng)力為“+”，壓應(yīng)力為“－”，A點(diǎn)受拉。由表可以看出遠(yuǎn)小于混凝土的拉應(yīng)力，故只需按構(gòu)造配置鋼筋。9.2門(mén)槽應(yīng)力計(jì)算將門(mén)槽頸部看作受拉構(gòu)件，頸部所受拉力假定由門(mén)槽配筋和閘墩水平截面的剪力共同承擔(dān)。門(mén)槽應(yīng)力計(jì)算圖如圖9-3所示：圖9-3門(mén)槽應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖9.2.1校核反向擋水情況下墩底剪應(yīng)力校核反向擋水情況下墩底剪應(yīng)力按下式計(jì)算：式中：——作用在閘墩上的剪力；——截面上需要確定其剪應(yīng)力處以外的各部分面積對(duì)截面形心軸的面積矩；——作剪應(yīng)力計(jì)算處截面的寬度；——作截面對(duì)形心軸的慣性矩。列表9-3計(jì)算如下表所示，并將剪應(yīng)力分布圖繪于圖9-4中圖9-4墩底剪應(yīng)力計(jì)算圖表9-3閘墩剪應(yīng)力計(jì)算表（Q=1008.6kN,I=257.0m4）位置面積A()力臂()面積矩S（）備注0-000001-11.578.56413.4513.454.5961.69b=12′-2′左1.97.40414.0727.524.59126.21b=12′-2′右0.0027.527.64210.35b=0.62-2左0.186.3041.1328.657.64219.02b=0.62-2右0.0028.654.59131.41b=13′-3′左25.15410.3138.964.59178.69b=13′-3′右0.0038.9611.47446.73b=0.43-3左0.23.9040.7839.7411.47455.69b=0.43-3右0.0039.744.59182.27b=14'-4'左0.33.5041.0540.794.59187.10b=14′-4′右0.0040.7911.47467.74b=0.44-4左0.23.1040.6241.4111.47474.86b=0.44-4右0.0041.414.59189.94b=15-51.22.2542.7044.124.59202.35b=16-620.6541.3145.434.59208.35b=17-72-1.346-2.6942.734.59196.00b=18-82-3.346-6.6936.044.59165.31b=19-92-5.346-10.6925.354.59116.27b=110'-10'左2-6.346-12.6912.664.5958.06b=110'-10'右0.0012.667.6496.76b=0.610-10左0.18-7.496-1.3511.317.6486.45b=0.610-10右0.0011.314.5951.87b=111-110.893-8.856-7.913.400.0009.2.2門(mén)槽頸部拉應(yīng)力計(jì)算取高度為1m的閘墩作為脫離體進(jìn)行分析，傳到該脫離體門(mén)槽上的水平水壓力為p（由閘門(mén)傳來(lái)），傳到門(mén)槽頸部的水平水壓力為（由閘墩頭部傳來(lái)，本工程的最不利情況校核為反向擋水時(shí)，下游閘墩頭部傳來(lái)），作用于脫離體上、下面的剪力分別為和，由水平向力的平衡條件可知：門(mén)槽頸部所受的拉力為：式中：為閘墩頸部下游段部分所取脫離體上，下面的剪力差，其值為：計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖9-5所示門(mén)槽頸部拉應(yīng)力為：式中：為門(mén)槽頸部的拉力，；b為門(mén)槽頸部的寬度，m。現(xiàn)將上述過(guò)程列表9-4計(jì)算如下圖9-5平面閘門(mén)槽應(yīng)力計(jì)算圖表9-4門(mén)槽頸部拉應(yīng)力計(jì)算表參數(shù)算式結(jié)果290.3397.51129.200+62.300387,84436.203664.98346.59346.59-97.51249.08249.08C25混凝土容許拉應(yīng)力為由表可以看出拉應(yīng)力均小于混凝土容許拉應(yīng)力，故按構(gòu)造配置鋼筋即可。鋼筋間距可與閘墩內(nèi)水平分布鋼筋相同，但鋼筋直徑適當(dāng)加大。10工作橋結(jié)構(gòu)計(jì)算10.1設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)初步設(shè)計(jì)成果，提出如下設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和資料：(1)工作橋橋面高程為16m。(2)閘墩頂高程為8m。(3)該閘共7孔，每孔凈寬為7500mm。(4)由于采用雙扉式閘門(mén)，偏上閘門(mén)啟閉機(jī)型號(hào)：QPQ-2×12.5、啟門(mén)力250KN；偏下閘門(mén)啟閉機(jī)型號(hào)：QPQ-2×16、啟門(mén)力320KN。(5)閘門(mén)吊點(diǎn)中心位置見(jiàn)圖，吊點(diǎn)中心距為4100mm。(6)荷載：人群荷載為3.0；欄桿重為1.5；安裝荷載為6.54（考慮著地面積350mm×350mm）；每扇閘門(mén)重為100EMBEDEquation.3.65；啟閉機(jī)重為33.32和34.3；施工荷載為4；水閘所在地區(qū)基本烈度為6度可不考慮地震荷載，但應(yīng)滿足抗震構(gòu)造要求；水閘所在地區(qū)基本風(fēng)壓取為0.5。(7)最大裂縫寬度允許值為0.3m。(8)允許撓度為。(9)建筑物安全等級(jí)Ⅱ級(jí)。(10)建筑材料Ⅱ鋼筋，C25混凝土。(11)規(guī)范為《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL/T191-96）。10.2結(jié)構(gòu)形式和尺寸該工作橋布置簡(jiǎn)圖及排架示意圖見(jiàn)圖10-1，10-2，10-3。圖10-1支架示意圖(單位：cm)圖10-2工作橋結(jié)構(gòu)布置圖(單位：cm)10-3工作橋布置簡(jiǎn)圖10.3上部結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算10.3.1懸臂板挑出縱梁以外的板按懸臂板計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖10-3。1）使用階段（持久狀況）（1）內(nèi)力計(jì)算懸臂板自重設(shè)計(jì)值=1.05×0.5×（0.08+0.16）×1×25=3.15人群荷載設(shè)計(jì)值=1.2×3.0×1=3.6欄桿重設(shè)計(jì)值=1.05×1.5×1=1.575懸臂板根部截面承載力計(jì)算，（a）（b）圖10-3懸臂板計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：mm）（a）使用階段；（b）安裝階段2）安裝階段（短暫狀況）一個(gè)繩鼓重6.54kN，著地面積350mm×350mm，將集中荷載盡可能放在離縱梁肋最遠(yuǎn)處，如圖10-3b所示：懸臂板自重設(shè)計(jì)值人群荷載設(shè)計(jì)值欄桿重設(shè)計(jì)值繩鼓重設(shè)計(jì)值1.1×6.45=7.1kN懸臂板根部截面承載力計(jì)算，，則根部截面最大彎矩設(shè)計(jì)值為：換算成1m板寬鋼筋數(shù)量按構(gòu)造配筋即可，選用為受力鋼筋，為分布鋼筋。如圖10-4所示圖10-4懸臂板配筋圖（單位：cm）10.3.2活動(dòng)鋪板活動(dòng)鋪板板長(zhǎng)1740mm，凈跨1600mm，板厚80mm，板寬有620mm和470mm兩種，取計(jì)算跨徑1670mm。1）使用階段（持久狀況）板自重設(shè)計(jì)值人群荷載設(shè)計(jì)值其計(jì)算簡(jiǎn)圖算如圖10-5(a)所示：跨中彎矩設(shè)計(jì)值為2）檢修階段（短暫狀況）重6.54kN（設(shè)計(jì)值為7.19kN）的繩鼓作用于跨中，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖10-5(b)所示：（a）（b）圖10-5活動(dòng)鋪板計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：mm）（a）使用階段（b）檢修階段跨中彎矩設(shè)計(jì)值檢修階段起控制作用，并考慮構(gòu)造要求，活動(dòng)鋪板配筋如圖10-6所示。圖10-6活動(dòng)鋪板配筋圖（單位：cm）10.3.3橫梁橫梁和縱梁整澆在一起，與縱梁的連接為半固定狀態(tài)，計(jì)算內(nèi)力時(shí)可作簡(jiǎn)化處理，計(jì)算正彎矩時(shí)按簡(jiǎn)支考慮，計(jì)算負(fù)彎矩時(shí)按固定支座考慮。橫梁計(jì)算跨徑取橫梁自重設(shè)計(jì)值機(jī)墩重設(shè)計(jì)值遞地腳螺旋傳來(lái)的設(shè)計(jì)力1.1=KN1.1=1）正截面承載力計(jì)算取受荷載較大的一根橫梁進(jìn)行承載力計(jì)算，其他橫梁都照此配筋，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖10-7所示，由內(nèi)力計(jì)算得，正彎矩最大=11.1；最大負(fù)彎矩發(fā)生在支座截面=2.46（a）（b）圖10-7橫梁計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）求跨中彎矩（b）求支座彎矩①按最大正彎矩確定橫梁底部縱筋滿足構(gòu)造要求選3φ16②按支座負(fù)彎矩確定橫梁頂部縱筋數(shù)量為所以橫梁頂部應(yīng)該滿足構(gòu)造要求選3φ162）橫梁抗剪承載力計(jì)算簡(jiǎn)支式橫梁剪力設(shè)計(jì)值為選用雙肢，則橫梁配筋圖如圖10-8所示：10-8橫梁配筋圖(單位：mm)10.3.4縱梁取受力大的一根縱梁進(jìn)行計(jì)算。1）荷載統(tǒng)計(jì)縱梁自重標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)值欄桿重設(shè)計(jì)值板重標(biāo)準(zhǔn)值（活動(dòng)鋪板的一半）設(shè)計(jì)值人群荷載重標(biāo)準(zhǔn)值（半個(gè)橋?qū)挘┰O(shè)計(jì)值橫梁和機(jī)墩重標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)值橫梁傳給縱梁的集中力設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值為計(jì)算跨度取=8085mm。2）內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如圖10-9所示。圖10-9縱梁計(jì)算剪圖及內(nèi)力圖（a）彎矩計(jì)算圖（b）剪力計(jì)算圖（c）M圖（d）V圖3）正截面承載力計(jì)算估計(jì)需要雙排鋼筋，取a=80mm，則（平均）故屬于第一類梁選配6φ254)斜截面抗剪承載力計(jì)算所以截面尺寸滿足要求。需按計(jì)算配置橫向鋼筋。選雙肢置的箍筋沿全梁布置，則無(wú)需彎起鋼筋。5）裂縫開(kāi)裂寬度驗(yàn)算。圖為標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下縱梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖，圖為恒載；圖為人群荷載；圖為啟閉機(jī)傳到縱梁的力。（a）(b)(c)標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下縱梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖(a)恒載（b）人群荷載（c）啟閉機(jī)傳來(lái)的荷載經(jīng)計(jì)算得各種荷載在跨中截面產(chǎn)生的彎矩為裂縫開(kāi)展寬度根據(jù)下式驗(yàn)算：裂縫寬度滿足要求。6）撓度驗(yàn)算縱向受拉鋼筋配筋率受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值受拉翼緣面積與腹板有效面積的比值所以撓度滿足要求。7）吊裝驗(yàn)算（邊跨縱梁）在縱梁兩端距端點(diǎn)1780mm（）處各埋一個(gè)吊環(huán)，如圖10-10所示：圖10-10縱梁吊裝驗(yàn)算時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖(單位：mm)取動(dòng)力系數(shù)為1.2，，則縱梁自重設(shè)計(jì)值每根橫梁自重只需校核吊點(diǎn)處截面承載力，吊點(diǎn)處截面彎矩為滿足構(gòu)造要求選2φ，布置在縱梁頂部吊裝安全。8）吊環(huán)計(jì)算，吊環(huán)采用3號(hào)鋼，。選做1φ吊環(huán)。如圖10-11所示圖10-11吊環(huán)布置圖10-12為縱梁截面配筋圖。圖10-12縱梁截面配筋（單位cm）10.3.5排架的計(jì)算與配筋支承工作橋的排架屬于3級(jí)建筑物，結(jié)構(gòu)尺寸如圖10-13所示，采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑，混凝土采用C25，鋼筋為Ⅱ級(jí)，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)系數(shù)。（一）橫向計(jì)算最不利情況為閘門(mén)開(kāi)啟到最高位置，工作橋上無(wú)人群荷載，支墩橫向是固定于閘墩頂?shù)膭傊Y(jié)構(gòu)。1）荷載統(tǒng)計(jì)①風(fēng)荷載作用在上部結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓力為圖10-13排架尺寸（單位cm）設(shè)計(jì)值上部結(jié)構(gòu)的受風(fēng)面積為其中上式中的0.8為考慮實(shí)際受風(fēng)面積的折減系數(shù)；H為縱梁底面到啟閉機(jī)頂?shù)母叨?；L為一跨橋身長(zhǎng)度。把作用于面積A上的風(fēng)壓力化作集中力T，則作用于排架縱向的風(fēng)壓力（閘門(mén)開(kāi)到最高位置）將風(fēng)壓力轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)荷載②縱梁傳來(lái)的壓力（相鄰兩跨）為閘門(mén)重201.29kN；啟閉機(jī)重67.62kN；縱梁自重；欄桿重；鋪板重?？v梁所傳來(lái)的壓力設(shè)計(jì)值 ③工作橋上風(fēng)壓力通過(guò)風(fēng)壓力通過(guò)縱梁支座在排架上形成的等量反向力，作用于上部結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓力在排架頂部產(chǎn)生的力矩為兩立柱軸線間距離為2m，所以④排架自重（化作節(jié)點(diǎn)荷載）設(shè)計(jì)值排架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖10-14所示2）內(nèi)力計(jì)算。按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法算得鋼架內(nèi)力。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖，圖(a)為N圖，圖(b)為V圖，圖(c)為M圖。3）排架正截面承載力計(jì)算。因水平荷載可以從相反方向作用，立柱承受數(shù)值相似的正負(fù)彎矩，所以按對(duì)稱配筋的偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，全柱均以彎矩最大()、軸力最小()的截面Ⅰ-Ⅰ作為配筋計(jì)算依據(jù)。已知,,h=400mm，b=500mm，取，,(a)(b)(c)(a)N圖；（b）V圖；（c）M圖①求偏心距增大系數(shù)屬于短柱范疇，?、谂袆e大小偏心受壓故屬于大偏心受壓求和，按對(duì)稱鋼筋配置：，應(yīng)按以下方法計(jì)算故按最小配筋率配置，實(shí)選，截面配筋如圖所示。4）立柱抗剪橫向鋼筋計(jì)算。取剪力最大（V=17.16kN）,軸向力最小（N=283.26kN）的截面作為計(jì)算截面。①?gòu)?fù)核截面尺寸②驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置箍筋故可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置箍筋，箍筋選用進(jìn)行全梁布置。立柱截面配筋圖鋼架橫梁截面配筋圖5）鋼架橫梁配筋計(jì)算。忽略軸向力的影響，按受彎構(gòu)件計(jì)算。①正截面承載力計(jì)算：②抗剪承載力計(jì)算：橫梁最大剪力V=14.46kN,則（二）縱向計(jì)算立柱可視為獨(dú)立的柱，受到的荷載有立柱的自重、橫梁重和工作橋縱梁傳來(lái)的壓力（按三角形分布考慮，見(jiàn)圖所示）。對(duì)于中墩立柱，需要考慮相鄰兩孔閘門(mén)的開(kāi)啟方式。（1）正常使用期（持久狀況），取，①兩孔閘門(mén)同時(shí)開(kāi)啟，此時(shí)按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算，如圖10-14所示：支墩控制截面(墩底截面)所受的力為原配鋼筋全部作為受壓鋼筋時(shí)，其配筋率為1206/(400×500)=0.603%>滿足要求。②一孔閘門(mén)正在開(kāi)啟、另一孔未開(kāi)，此時(shí)立柱控制截面（柱底截面）所受的力為開(kāi)啟的一孔傳來(lái)壓力設(shè)計(jì)值關(guān)閉的一孔傳來(lái)壓力設(shè)計(jì)值（扣除人群及啟門(mén)力）半邊鋼架自重設(shè)計(jì)值此時(shí)，按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，由于開(kāi)啟的一孔可能是左側(cè)一孔，也可能是右側(cè)一孔，故采用對(duì)稱配筋，如圖所示。而故取原來(lái)已有，現(xiàn)再增配，共有縱向計(jì)算時(shí)立柱受力（a)l兩孔同時(shí)開(kāi)啟（b）一孔正開(kāi)，另一孔關(guān)閉（c）施工階段（2）施工期驗(yàn)算（短暫工況）。一孔吊裝完畢、另一孔未吊裝，按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，如圖所示。由于先吊裝的可能是左孔，也可能是右孔，故仍采用對(duì)稱配筋。此時(shí)，立柱控制截面為柱頂截面，偏心荷載包括半跨工作橋自重、鋪板重和的施工荷載為而故取原配鋼筋已滿足要求。（3）吊裝驗(yàn)算（動(dòng)力系數(shù)為1.2，工況系數(shù)0.95）以排架剛離地面為最不利情況，所受荷載為立柱自重和半跨橫梁重排架吊裝時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖圖為吊裝時(shí)排架計(jì)算簡(jiǎn)圖，內(nèi)力計(jì)算得跨中截面正彎矩為6.42kN。最危險(xiǎn)截面為吊點(diǎn)截面，對(duì)該截面進(jìn)行驗(yàn)算，。原配鋼筋已滿足要求。立柱截面最終配筋見(jiàn)圖所示。11兩岸連接建筑物設(shè)計(jì)11.1兩岸連接建筑物布置水閘兩端與河岸連接時(shí)，必須設(shè)置連接建筑物，其組成部分有上、下游翼墻和岸墻。連接建筑物的作用是：擋住兩岸填土，保證河岸穩(wěn)定，免受過(guò)閘水流沖刷；上游翼墻引導(dǎo)水流平順過(guò)閘，下游翼墻使出水閘水流均勻擴(kuò)散；控制閘室側(cè)向繞流，防止繞流引起滲透變化；在軟弱地基上優(yōu)勢(shì)需設(shè)岸墻，岸墻與邊墩之間用沉陷縫分開(kāi)，一減小兩岸地基沉降對(duì)閘室應(yīng)力的有害影響。11.2上游翼墻布置及尺寸的擬定本次設(shè)計(jì)上下游連接建筑物采用八字形翼墻，其收縮角為，然后用圓弧翼墻和河岸連接，圓弧半徑為8m，上下游翼墻采用扶壁式擋土墻。上游翼墻采用反翼墻，翼墻自閘室向上游延伸一段距離后，再轉(zhuǎn)彎900插入堤岸內(nèi)，轉(zhuǎn)彎半徑為8m，本次設(shè)計(jì)上、下游連接建筑物均采用反翼墻式，這種布置上游從鋪蓋的前端開(kāi)始，向上游用圓弧形的鉛直翼墻與河岸連接，上游圓弧半徑為8m，上游段段翼墻擴(kuò)散角為7度。為了使出閘水流均勻擴(kuò)散，下游翼墻每側(cè)擴(kuò)散角設(shè)為7度，下游翼墻圓弧半徑為8m。上游段采用的擋土墻形式為扶壁式，共分為四級(jí)，下游布置同上游。具體構(gòu)造如圖12-1所示：上游段閘室段下游段圖12-1上下游連接建筑物布置圖(單位：cm)11.3岸墻設(shè)計(jì)采用扶壁式岸墻，由直墻、底板及扶壁三部分組成，主要利用底板上的填土重力維持穩(wěn)定，擋土墻采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻高為13.3m。扶壁間距為3.52m，扶壁厚為0.4m，直墻頂厚為0.4m，底板厚為0.8m寬度為12.6m,總高度13.3m。具體尺寸如圖。采用《新浪潮水工設(shè)計(jì)工具箱軟件》對(duì)岸墻進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算及結(jié)構(gòu)計(jì)算。穩(wěn)定計(jì)算表1基本數(shù)據(jù)建筑等級(jí)混凝土標(biāo)號(hào)鋼筋級(jí)別保護(hù)層（mm）裂縫限寬（mm）鋼筋直徑（mm）2252400.2516表2墻體尺寸0.4012.603.520.413.30.80.80表3水位水位工況完建期設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)反向校核反向墻前水位09.210.7811.25墻后水位07.719.099.33表4荷載填土高度（m）填土坡度（度）填土坡腳距離（m）荷載（kN/m）13.3000表5荷載分配系數(shù)土壓力分項(xiàng)系數(shù)水壓力分項(xiàng)系數(shù)墻重分項(xiàng)系數(shù)土重分項(xiàng)系數(shù)水重分項(xiàng)數(shù)活荷載分項(xiàng)系數(shù)1.211.051.0511.2表6物理參數(shù)摩擦系數(shù)251919.624240.40表7抗滑、抗傾穩(wěn)定成果表工況完建期3.0041.259.4131.515.4設(shè)計(jì)正向4.8071.252..0091.515.4設(shè)計(jì)反向7.1781.251.8521.515.4校核反向10.7481.251.8311.515.4表8地基應(yīng)力成果表.4工況完建期85.872210.822.452.51759.681928.5288.92設(shè)計(jì)正向87.036145.5711.672.5824.3651511.95141.541設(shè)計(jì)反向96.663127.3161.322.5431.6961455.8791.273校核反向103.026117.5011.142.5203.859143360.015由表7和表8可知，岸墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)、地基應(yīng)力不均勻系數(shù)皆滿足要求。（2）結(jié)構(gòu)計(jì)算表10墻板水平方向計(jì)算成果表工況選配鋼筋抗剪完建期邊座-24.6343.123730.106%B16@3306095.950.0247跨中13.3102470.070%B16@3306091000.0202中座3.8321.56920.026%B16@33060911.90.0156設(shè)計(jì)正向邊座-13.8-24.162530.072%B16@30060910.620.0205跨中7.4601320.038%B16@3306091000.0211中座2.1412.08740.021%B16@33060921.250.0109設(shè)計(jì)反向邊座-9.83-17.201590.045%B16@33060914.920.0232跨中5.3101090.031%B16@3306091000.0183中座1.538.6670.019%B16@33060929.840.0086校核反向邊座-7.45-13.041320.038%B16@33060919.680.0211跨中4.030940.027%B16@3306091000.0160中座6.596.52630.018%B16@33060939.370.0069表11墻板垂直反向計(jì)算成果表工況選配鋼筋完建期墻底-64.68980.10.278%B16@17011830.247H1/4000%0H5/1216.172790.079%B16@3306090.217H3/4000%0設(shè)計(jì)正向墻底-36.234554.20.157%B16@20010050.245H1/4000%0H5/129.0591500.043%B16@3306090.226H3/4000%0設(shè)計(jì)反向墻底-25.804386.70.110%B16@2508040.25H1/4000%0H5/126.451121.10.034%B16@3306090.199H3/40000校核反向墻底-19.559316.70.090%B16@2209140.231H1/4000%0H5/124.89103.90.030%B16@3306090.176H3/4000%0由表10和表11可知，岸墻墻板靠墻踵處水平方向選配B16@330，墻板靠墻踵處垂直方向選配B16@330，裂縫寬度均小于0.25mm，滿足要求。表12底板縱向配筋計(jì)算成果表工況選配鋼筋抗剪完建期邊座-66.64116.654950.066%B16@2807184.70.0236跨中36.0202860.038%B16@3306091000.0221中座10.3658.331030.014%B16@3306099.40.0176設(shè)計(jì)正向邊座-42.2772.063180.042%B16@2807187.410.0233跨中22.8501680.022%B16@3306091000.0239中座6.57-37.00840.011%B16@33060914.820.0137設(shè)計(jì)反向邊座-29.451.462520.033%B16@33060910.660.0205跨中15.8901320.018%B16@3306091000.0211中座4.57-25.73740.010%B16@33060921.310.0109校核反向邊座-22.4339.271660.022%B16@33060913.960.0237跨中12.1301130.015%B16@3306091000.0189中座3.4919.64680.009%B16@33060927.920.009表13底板橫向配筋計(jì)算成果表工況選配鋼筋完建期-64.680484.80.064%B16@3006700.234設(shè)計(jì)正向-36.234287.10.038%B16@3006700.221設(shè)計(jì)反向-25.804183.10.024%B16@3306090.247校核反向-19.559150.80.020%B16@3306090.227由表12和表13可知，岸墻底板頂面縱向選配B16@280，底板底面縱向選配B16@330，底板橫向選配B16@300，裂縫寬度均小于0.25mm，滿足要求。表14扶壁結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算成果表工況選配鋼筋抗剪完建期壁底5002.0831200.5001440.60.028%6B28369527.240.249H1/41636.523523.688631.40.016%3B28184720.6150.245H2/4344.531165.375211.70.008%1B28615.813.990.227H3/425.52124.50055.10.004%1B28615.87.3650.123設(shè)計(jì)正向壁底6312.6911427.1981822.40.035%6B28369548.4200.248H1/41803.565690.464713.10.018%3B28184736.6440.240H2/4345.161194.770211.90.008%1B28615.824.8680.227H3/425.52124.50055.10.004%1B28615.813.0920.123設(shè)計(jì)反向壁底7265.1741208.7802093.50.040%6B28369565.9930.249H1/42060.984623.861784.70.020%3B28184749.9430.249H2/4363.113220.476219.30.008%1B28615.833.8930.231H3/425.52124.50055.10.004%1B28615.817.8440.123校核反向壁底7467.4721161.8332171.30.042%6B28369584.6770.246H1/42122.945605.328837.20.021%3B28184764.0830.240H2/4370.474220.009222.30.008%1B28615.843.4890.233H3/425.52124.50055.10.004%1B28615.822.8950.123由表14可知，岸墻扶壁選配6B28，裂縫寬度均小于0.25mm，滿足要求。表15扶壁結(jié)構(gòu)水平拉筋計(jì)算成果表工況垂直拉力配筋面積選配鋼筋實(shí)配完建期43.12166.9B16@330609設(shè)計(jì)正向24.15693.5B16@330609設(shè)計(jì)反向17.20366.6B16@330609校核反向13.03950.5B16@330609表16扶壁結(jié)構(gòu)垂直拉筋計(jì)算成果表工況垂直拉力配筋面積選配鋼筋實(shí)配完建期116.653451.6B16@320630設(shè)計(jì)正向74.003286.5B16@300670設(shè)計(jì)反向51.46199.2B16@330609校核反向39.273152.0B16@330609由表15和表16可知，岸墻扶壁水平拉筋選配B16@330，扶壁垂直拉筋選用B16@300。11.4翼墻設(shè)計(jì)采用扶壁式翼墻，由直墻、底板及扶壁三部分組成，主要利用底板上的填土重力維持穩(wěn)定，擋土墻采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻高為11.1m。扶壁間距為4.5m，扶壁厚為0.4m，直墻頂厚為0.4m，底板厚為0.8m，前趾長(zhǎng)度為2.0m，寬度為9.6m，總高度13.3m。具體尺寸如圖。采用《新浪潮水工設(shè)計(jì)工具箱軟件》對(duì)翼墻進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算及結(jié)構(gòu)計(jì)算。穩(wěn)定計(jì)算表1基本數(shù)據(jù)建筑等級(jí)混凝土標(biāo)號(hào)鋼筋級(jí)別保護(hù)層（mm）裂縫限寬（mm）鋼筋直徑（mm）2252400.2516表2墻體尺寸0.42.09.604.50.413.30.80.84.2表3水位水位工況完建期設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)反向校核反向墻前水位09.27.37.3墻后水位07.719.099.33表4荷載填土高度（m）填土坡度（度）填土坡腳距離（m）荷載（kN/m）13.3000表5荷載分配系數(shù)土壓力分項(xiàng)系數(shù)水壓力分項(xiàng)系數(shù)墻重分項(xiàng)系數(shù)土重分項(xiàng)系數(shù)水重分項(xiàng)系數(shù)活荷載分項(xiàng)系數(shù)1.211.051.0511.2表6物理參數(shù)摩擦系數(shù)259.817.6430300.450表7抗滑、抗傾穩(wěn)定成果表工況完建期2.4001.257.4941.514.600設(shè)計(jì)正向3.8611.251.9491.514.600設(shè)計(jì)反向1.4541.251.8061.514.600校核反向1.3881.251.7771.514.600表8地基應(yīng)力成果表工況完建期114.055142.7781.252.5344.681541.00288.920設(shè)計(jì)正向92.574109.8381.192.5-207.1631214.474141.541設(shè)計(jì)反向68.708149.8812.182.5974.0781311.539405.865校核反向64.781154.4202.382.51075.6671315.202426.377由表7和表8可知，翼墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)、地基應(yīng)力不均勻系數(shù)皆滿足要求。（2）結(jié)構(gòu)計(jì)算表9墻趾結(jié)構(gòu)配筋成果表工況選配鋼筋抗剪完建期261.749324.8561324.30.126%B16@14014362.3610.248設(shè)計(jì)正向161.802201.917849.60.081%B16@2209143.7990.239設(shè)計(jì)反向193.246239.9991017.10.097%B16@17011833.1960.238校核正向205.351254.7511062.50.101%B16@18011173.0110.242校核反向246.549305.9121267.10.120%B16@15013402.5080.244由表9可知，翼墻墻趾選配B16@140，裂縫寬度均小于0.25mm，滿足要求。表10墻板水平方向計(jì)算成果表工況選配鋼筋抗剪完建期邊座-52.4167.917890.224%B16@2508043.780.0249跨中38.3612.785780.164%B16@33060920.080.0248中座37.24-14.785660.161%B16@33060917.370.0247設(shè)計(jì)正向邊座-29.3638.044770.135%B16@3306096.750.0231跨中21.497.163380.096%B16@33060935.850.0238中座20.86-8.283310.094%B16@33060931.000.0236設(shè)計(jì)反向邊座-69.9990.6810920.310%B16@18011172.830.0240跨中51.2317.077750.220%B16@25080415.040.0248中座49.73-19.747580.215%B16@25080413.000.0246校核反向邊座-73.1494.7711290.321%B16@17011832.710.0243跨中53.5417.848520.242%B16@22091414.390.0235中座51.97-20.627840.223%B16@25080412.450.0248表11墻板垂直反向計(jì)算成果表工況選配鋼筋完建期墻底-82.6881240.50.352%B16@16012570.25H1/4000%0H5/1226.672329.20.094%B16@3306090.235H3/4000%0設(shè)計(jì)正向墻底-46.322718.90.204%B16@2607730.241H1/4000%0H5/1211.581177.90.051%B16@3306090.244H3/4000%0設(shè)計(jì)反向墻底-110.4121671.110.475%B16@11018280.247H1/4000%0H5/1227.603456.90.130%B16@3306090.226H3/40000校核反向墻底-115.3901731.40.492%B16@11018280.250H1/4000%0H5/1228.848470.90.134%B16@3306090.229H3/4000%0由表10和表11可知，翼墻墻板靠墻踵處水平方向選配B16@170，墻板靠墻踵處垂直方向選配B16@110，裂縫寬度均小于0.25mm，滿足要求。表12底板縱向配筋計(jì)算成果表工況選配鋼筋抗剪完建期邊座-95.9997.345630.075%B16@3306095.630.0248跨中70.2623.415140.068%B16@33060923.420.0240中座68.21-27.075030.067%B16@33060920.260.0238設(shè)計(jì)正向邊座-52.7368.323730.050%B16@3306098.030.0248跨中38.5912.862990.040%B16@33060942.640.0226中座37.46-14.872930.039%B16@33060936.880.0224設(shè)計(jì)反向邊座-140.13181.5610300.137%B16@18011173.020.0238跨中102.5734.187330.097%B16@25080416.040.0245中座99.57-39.517170.095%B16@25080413.880.0243校核反向邊座-147.84191.5410710.142%B16@18011172.860.0242跨中108.2136.067620.101%B16@25080415.210.0249中座105.04-41.697460.099%B16@25080413.150.0247表13底板橫向配筋計(jì)算成果表工況選配鋼筋完建期-82.688628.70.084%B16@3006700.231設(shè)計(jì)正向-46.322339.40.045%B16@3306090.239設(shè)計(jì)反向-110.412823.80.110%B16@2209140.235校核反向-115.390849.90.113%B16@2209140.238由表12和表13可知，翼墻底板頂面縱向選配B16@180，底板底面縱向選配B16@250，底板橫向選配B16@220，裂縫寬度均小于0.25mm，滿足要求。表14扶壁結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算成果表工況選配鋼筋抗剪完建期壁底6252.6041500.6252643.80.066%5B28307927.2650.248H1/42032.196650.3031143.70.038%3B28184720.6900.246H2/4422.689202.891370.90.018%1B28615.814.1150.231H3/430.40629.18973.60.007%1B28615.87.5400.157設(shè)計(jì)正向壁底7890.8631783.9983348.20.084%5B28307939.6980.248H1/42239.624857.4011267.80.042%3B28184730.1240.245H2/4423.461238.954371.40.018%1B28615.820.5510.231H3/430.40629.18973.60.007%1B28615.810.9770.157設(shè)計(jì)反向壁底9081.4681510.9753835.00.096%8B28492625.4340.249H1/42559.281774.6951437.50.048%3B28184719.3000.246H2/4445.486270.462384.50.019%1B28615.813.1670.235H3/430.40629.18973.60.007%1B28615.87.0330.157校核反向壁底9334.4311452.2913952.90.099%8B28492624.7530.