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1、目录1. 工程概况12槽身纵向内力计算及配筋计算1(1) 荷载计算 2(2) 内力计算 2(3) 正截面的配筋计算 3(4) 斜截面强度计算 4(5) 槽身纵向抗裂验算 53槽身横向内力计算及配筋计算6(1) 底板的结构计算 8(2) 渡槽上顶边及悬挑部分的结构计算 8(3) 侧墙的结构计算 9(4) 基地正应力验算 151. 工程概况重建渡槽带桥，原渡槽后溢洪道断面下挖，以满足校核标准泄洪要求。目前，东方 红干渠已整修改造完毕，东方红干渠设计成果显示，该渡槽上游侧渠底设计高程为 165.50m,下游侧渠底设计高程为165.40m。本次设计将现状渡槽拆除，按照上述干渠 设计底高程，结合溢洪道现
2、状布置及底宽，在原渡槽位重建渡槽带桥，上部桥梁按照四 级道路标准，荷载标准为公路-II级折减，建筑材料均采用钢筋砼，桥面总宽5m。现状渡槽拆除后，为满足东方红干渠的过流要求及溢洪道交通要求，需重建跨溢洪 道渡槽带桥。新建渡槽带桥轴线布置于溢洪道桩号 0+95.25，同现状渡槽桩号，下底面 高程为165.20m，满足校核水位+0.5m超高要求，桥面高程 167.40m，设计为现 浇结合预制混凝土结构，根据溢洪道设计断面，确定渡槽带桥总长51m，& 5mX6跨。 上部结构设计如下：渡槽过水断面尺寸为2.7X1.6m，同干渠尺寸，采用C25钢筋砼， 底及侧壁厚20cm，顶壁厚30cm，筒型结构，顶部
3、两侧壁水平挑出1.25m，并在顺行车方向每隔2m设置一加劲肋，维持悬挑板侧向稳定，桥面总宽5m，路面净宽4.4m，设计荷载标准为公路-II级折减，两侧设预制C20钢筋砼栏杆，基础宽0.5m。 下部结构设计如下：下部采用C30钢筋混凝土双柱排架结构，并设置横梁，由于地基为砂岩，基础采用人工挖孔端承桩，尺寸为1.2X1.2m，基础深入岩层弱风化 层1.0m，盖梁尺寸为4X1.6X1.2m。2槽身纵向内力计算及配筋计算根据支承形式，跨宽比及跨高比的大小以及槽身横断面形式等的不同，槽身应力状 态与计算方法也不同，对于梁式渡槽的槽身，跨宽比、跨高比一般都比较大，故可以按 梁理论计算。槽身纵向一般按满槽水
4、。 蓋板1侧琲1/却5底板 /3003100J003/00图21槽身横断面型式(单位：mm)(1) 荷载计算根据规划方案中拟定，渡槽的设计标准为4级，所以渡槽的安全级别III级，则安 全系数为Y 0=0.9，混凝土重度为Y =25kN/m3，正常运行期为持久状况，其设计状况系数 为巾=1.0,荷载分项系数为：永久荷载分项系数Y =1.05,可变荷载分项系数Y =1.20，GQ结构系数为Y d=1.2od纵向计算中的荷载一般按匀布荷载考虑，包括槽身重力(栏杆等小量集中荷载也 换算为匀布的)、槽中水体的重力、车道荷载及人群荷载。其中槽身自重、水重为永久 荷载，而车道荷载、人群荷载为可变荷载。槽身自
5、重：标准值：g =Y YV=0.9X25X (0.3X5+0.2X2X2+0.2X2.5+0.2X0.3+0.1X1k 010.1+20.4X0.2+0.025X2+0.102X2)=72.09(kN/m) 设计值：g = Y g =1.05X72.09=75.69 (kN/m)1 Go 1k水重： 标准值： gk=YYV=0.9X9.81X(1.6X2.7-0.1X0.1-0.4X0.2) =37.35(kN/m)设计值： g=Y g =1.05X37.35=39.22(kN/m)2 Go 2k车辆荷载：集中荷载标准值： p=140X2=280 kNk设计值： p=1.2X280=336 k
6、N人群荷载：标准值： q=3. 0 (kN/m)k设计值： q=1.2X3=3.6(kN/m)(2) 内力计算可按梁理论计算，沿渡槽水流方向按简支或双悬臂梁计算应力及内力：1(=8500图22槽身纵向计算简图(单位：cm)计算长度 l=l +a=6.9+0.8=7.7 (m)nl=1.05l =1.05X6.9=7.245(m)n所以计算长度取为7.25m1跨中弯矩设计值为M=Y0巾X(g+g+q) 12 + 2 pl11=0.9X 1.0X X 118. 6X7.252+X336X7.258 2=1898.5(kN.m)跨端剪力设计值 Q =YX 1 (q+g +g ) 1+1.2Pmax
7、2 1 21=0.9X 1.0XX118.6X7.25+1.2X336=797.42 (kN)2(3) 正截面的配筋计算对于简支梁式槽身的跨中部分底板处于受拉区，故在强度计算中不考虑底板的作 用，但在抗裂验算中，只要底板与侧墙的接合能保证整体受力，就必须按翼缘宽度的规 定计入部分或全部底板的作用。不考虑底板与牛腿的抗弯作用，将渡槽简化为h=2.3m、b=0.4m的矩形梁进行配筋。考虑双筋，a=0.08, h =2.3-0.08=2.22 (m), r=1.2。0d21)11M 二f bx(h -y u y c 0 ddfbx=fA(22)c y S式中M弯矩设计值，按承载能力极限状态荷载效应组
8、合计算，并考虑结构重要性系数Y0及设计状况系数巾在内;M截面极限弯矩值；UYd结构系数，Yd=1.20；ddf混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25，则f =12.5N/mm；ccb矩形截面宽度；x混凝土受压区计算高度;h截面有效高度；0f钢筋抗拉强度设计值；yA 受拉区纵向钢筋截面面积；S将E=x/h 代入式(24)、(25),并令a =g0s1M p =0.15%min选4虫20+6虫25A=1257+2945=4202(mm2)S4)斜截面强度计算h h 2.22hw =4,b已知57.42亦，亍=K =而=5-551v (0.25f bh )rc 0d1v v=797.42KN按受
9、力计算不需要配置腹筋，考虑到侧墙的竖向受力筋可以起到腹筋作用，但为固 定纵向受力筋位置，仍在两侧配置8150的封闭箍筋。同时沿墙高布置10150的纵 向钢筋。(5)槽身纵向抗裂验算受弯构件正截面在即将开裂的瞬间，受拉区边缘的应变达到混凝土的极限拉伸值E ，最大拉应力达到混凝土抗拉强度f。钢筋混凝土构件的抗裂验算公式如下：max tM Y a f W(27)sm ct tk 0M 2, hf/hV0.2,查得Ym=1.40，在Ym值附表中指出，根据h值的不同应 对Ym值进行修正。丫 =(0.7 + 400) x 1.40 = (0.7 + -400) x 1.40 = 1.19mh2700短期组
10、合的跨中弯矩值M =y ( g l2 + q 12)+ pls 0 8 k 0 8 k 0 211=0.9X l.OX 8 X 118.6X7.252+ 3 X336X7.25=1898.5(kN.m)y a f W = 1.19 x 0.85 x 1.75 x 1.815 1012 = 2216(kN.m) m m c/tk 02700 -1250s长期组合的跨中弯矩值(人群荷载的准永久系数P=0)M =y (g l2) =0.9X 1 X118.6X7.252l 0 8 k 08=858.67(kN.m)ya f W = 1.19 x 0.7 x 1.75 x 1.815 x 1012 =
11、 1824.7(kN.m) m m cFtk 02700 -12501综合上述计算可知，槽身纵向符合抗裂要求。3槽身横向内力计算及配筋计算由于在设计中选用了加肋的矩形槽，所以横向计算时沿槽长取肋间距长度上的槽 身进行分析。作用于单位长脱离体上的荷载除q （自重力加水的重力）外,，两侧还有 剪力Q及Q2，其差值AQ与荷载q维持平衡AQ在截面上的分布沿高度呈抛物线形， 方向向上,它绝大部分分布在两边的侧墙截面上。工程设计中一般不考虑底板截面上的 剪力。山川I川山川川川川I川2-(辽图 31 槽身横向计算计算简图侧墙与底板均按四边固定支承板设计，计算条件为满槽水。图31中l为肋间距，口为作用于侧墙底
12、部的水压力，q2为底板的重力与按满槽 水计算的槽内水压力之和，根据条件可得qi =丫 h(31)q =yh +Y 8(32)2h以上各式中Y水的重度；Yh钢筋混凝土的重度；h8底板厚度。-0.46-23.91 (1 )9218.O52)5.8、-8.782.92( 3 )i:4 ):6 )L12.982.23-14.930.28-14.935( 5 )12.6506.284图：结构弯距图4图：结构剪力图结构计算成果表AB跨中xBABC跨中CBCD跨中DCDA跨中弯距(KN.m)-14.9312.650.280.282.232.92-5.8618. 05107.87-23.99-0.1剪力KN36.83033.678.546.1-15.46136.569.49143.29-3.08-6.1底板的结构计算按照底板中部弯矩配筋，采用c25砼，fcm=12.5N/mm根据水工钢筋混凝土结构,板厚200mm，受力钢筋间距取为100mm，具体配
