水闸设计及闸室稳固计算Word文件下载.docx
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因为泄洪冲砂闸为宽顶堰
因此尺寸拟定用堰流公式:
δ-为淹没系数,取为
计算溢流堰时因为溢流堰为折线形有效堰m=.
ε--为侧收缩系数,先假定为;
H---位总水头,初设时期不考虑行进流速,即假设的堰上水头。
b—闸门净宽
计算结果如附表1-1,1-2
(a)设计洪水情形下:
洪水流量Q=1018m3/s。
附表1-1设计洪水情形下泄洪冲砂闸水力计算表
水位(m)
过闸总流量(m3/s)
过堰总流量(m3/s)
实际总流量(m3/s)
1054
(b)校核洪水情形下:
洪水流量Q=1368m3/s
附表1-2校核洪水情形下泄洪冲砂闸水力计算表
过闸总流量(m3/s)
实际总流量(m3/s)
通过计算泄洪冲砂闸净宽96m,溢流堰长度95m,设计洪水位校核洪水位。
泄洪冲砂闸净宽为96m,每孔取净宽8m,边墩宽,中墩宽缝墩1m。
泄洪冲砂闸地板渗透稳固计算
1)地板渗流计算
一、确信地基计算深度
(1)计算
水平投影长度
=10m,铅直投影长度
=;
因为
=>
5;
因此
=
=5m;
因此地基不透水层的有效计算深度为。
(2)计算各段Aa阻力系数
1:
S=1.5m,T=5m;
2:
L=0.75m,T=5m,
;
3:
S=0.5m,T=5m,
4:
L=8.5m,S1=0.5m,T=5m,
0.5m;
5:
6:
7:
(3)计算各段水头损失
:
总水头损失
=3.90m;
在
列表计算各段水头损失hi;
附表1-3水头损失计算表:
序号
1
2
3
4
5
6
7
(4)进出口水头损失值的修正
1入口处修正系数
式中S=,T=5m,
=5m;
代入得
>
1因此不用进行修正;
2出口处修正系数
=3.5m,T=5m,S=1.5m;
=〈,因此出口处要修正。
出口段水头损失减小值为:
H7=
=0.118m;
H6=+=
(5)计算各角隅点的渗压水头并列表:
附表1-5各角隅点渗压水头
h1
h2
h3
h4
h5
h6
h7
0
(6)绘制渗压水头散布图
(7)闸底板水平段渗透坡降和渗流坡降的计算:
1闸底板水平段平均渗透坡降
闸底板的轮廓线由6点至11点,水平投影
。
2出口处得出逸坡降
出口处既11点至12点,渗透距离为
、
参见SL265—2001《水闸设计标准》
因此知足许诺渗透比降。
泄洪冲砂闸地板抗滑稳固计算
1.3.1计算单元的确信
依照《水闸设计标准》SL265——2001闸室稳固计算宜取相邻顺水流向永久缝之间的闸段为计算单元,选取中间两孔闸室作为计算单元。
附图1-4计算单元选取示用意:
1.3.2承载力计算
自重荷载:
依照《水工钢筋混凝土结构学》中钢筋混凝土按线性散布荷载为25KN/m3。
依照水闸的大体尺寸设计对其进行荷载计算。
作用在水闸上的自重荷载有:
底板:
闸墩:
闸门:
依照《水闸》闸门为弧形露顶式B
10m,因此
Hs——设计水头;
Kc——材料系数,本工程取1;
Kb——孔门宽度系数,本工程Kb=;
H——孔口高度;
G=×
10=
工作桥,交通桥及其梁:
依照算出的闸门的数据参考《闸门与启闭设备》采纳双吊点卷扬式
型启闭机,该启闭机的自重为吨。
启闭机:
G=*10=
依照SL265—2001《水闸设计标准》中应该选取不同的荷载组合作为不同的工况对闸室的稳固进行验算看闸室是不是平安。
第一种工况选为完建无水的状况
附表1-6泄洪闸荷载计算功效表(完建无水期)
荷载名称
垂直力M(KN)
力臂L(M)
力矩M0(KN·
M)
↓
↑
-(顺时针)
+(逆时针)
底板
闸墩
工作桥
交通桥
闸门
启闭机
51
∑
完建无水工况下的闸室稳固计算
依照SL265-2001《水闸设计标准》中地基承载力公式:
式中
—完建无水期基底压力的最大和最小值,kPa;
—作用在闸室上的全数竖向荷载,(包括基础底面的上的扬压力)KN;
—作用在闸室上的竖向和水平荷载关于闸底板垂直于水流方向的形心轴的力矩();
—闸室基底的面积(m2);
W—闸室基底面关于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩(m3);
地基承载力不均匀性验算公式:
依照计算结果,判定是不是知足要求。
依照SL265-2001《水闸设计标准》野云沟河床多是漂石、卵、碎石、角石、砾砂及少量的粉土,粉砂胶结而成,因此属于中等坚实
取
因此知足要求
第二种工况为上游为正常引水为下游无水的工况(此工况为最不利工况)
正常当水期荷载计算及抗滑稳固验算:
附图1—5水闸稳固计算水重作使劲用意:
水重:
附图1-6水闸稳固计算水平压力作使劲用意:
水平压力:
渗透压力:
KN
浮托力:
计算结果列于表:
附表1-7泄洪闸闸室荷载计算功效表(正常挡水期)
垂直力M
(kN)
水平力P
力臂
(m)
力矩M0
(kNm)
←
→
-(顺时针)
闸室
水重
1832
2748
上游水压力
浮托力
1045
渗透压力
3591
合计
4636
依照SL265-2001《水闸设计标准》中地基承载力公式:
式中
—完建无水期基底压力的最大和最小值,kPa;
—闸室基底面关于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩(m3);
依照计算结果,判定是不是知足要求。
不均匀系数验算
故知足要求。
闸室基底面的抗滑稳固计算:
依照SL265-2001《水闸设计标准》中的闸室抗滑稳固计算公式:
式中:
—闸室与地基的摩擦系数;
由张世儒《水闸》查表7-8.
—作用在闸室上的全数竖向荷载,kN;
—作用在闸室上的全数水平荷载,kN;
依照喀拉沟渠首的不同运行工况选最不利工况(上游为设计引水为时)对闸室抗滑稳固进行验算。
因为喀拉沟河床多是漂石、卵、碎石、角石、砾砂,再依照SL265-2001《水闸设计标准》表7.3.10
取。
因为喀拉沟渠首工程水闸为3级,依照SL265-2001《水闸设计标准》在大体荷载工况下抗滑稳固平安系数为
因此,知足抗滑稳固要求。
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