山东河道渡槽设计(毕业设计 简支梁式渡槽 附图 计算书)Word文档格式.doc

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3.1.1流量计算公式 11

3.1.2水头损失计算公式 11

3.2槽底纵坡i、槽身净宽B和净深H的设计 12

3.2.1拟定i、B和H的值 12

3.2.2总水头损失△Z校核与i、B和H值的确定 13

3.3进出口高程确定 13

3.3.1高程计算公式 13

3.3.2高程计算结果 14

3.4进出口渐变段长度确定 14

3.5水力计算结果示意图 14

4槽身设计 15

4.1尺寸设计 15

4.1.1扶栏 15

4.1.2人行道板 15

4.1.3拉杆 15

4.1.4侧墙 15

4.1.5底板 16

4.1.6渡槽横剖面示意图 16

4.2槽身各部分荷载及自重 16

4.3人行道板配筋设计 17

4.4拉杆、侧墙、底板横向配筋设计 17

4.4.1内力计算 17

4.4.2配筋设计 20

4.5拉杆、侧墙、底板纵向配筋设计 21

4.5.1计算简图 21

4.5.2内力计算 21

4.5.3配筋设计 22

4.6槽身抗裂验算 22

4.6.1横向抗裂验算 22

4.6.2纵向抗裂验算 25

4.7槽身吊装验算 25

4.7.1吊装施工布置及其示意图 26

4.7.2吊装内力计算 26

4.7.3吊装验算 26

5重力墩计算 27

5.1重力墩尺寸确定 27

5.1.1渡槽高度及柱底高程计算 28

5.1.2重力墩局部尺寸确定 28

5.2重力墩设计 30

5.2.1重力墩墩身设计 30

6基础 32

6.1基础尺寸确定 32

6.1.1基础形式选择 32

6.1.2尺寸初步确定 32

6.1.3基础尺寸验定 33

7渡槽及其地基稳定性验算 34

7.1渡槽整体性验算 34

7.1.1抗滑稳定性验算 34

7.1.2抗倾覆稳定性验算 34

7.2渡槽抗滑稳定性验算 35

7.2.1空槽工况下抗滑稳定性验算 35

7.2.2满槽工况下抗滑稳定性验算 36

7.3渡槽抗倾覆稳定性验算 36

7.3.1空槽工况下抗倾覆稳定性验算 36

7.3.2满槽工况下抗倾覆稳定性验算 37

7.4基底压应力验算 37

7.4.1横槽向基底压应力验算 37

7.4.2顺槽向基底压应力验算 37

8.Ansys有限元计算分析 38

8.1Ansys有限元基本简介:

38

8.2渡槽平面模型的建立 38

8.2.1Ansys平面渡槽模型 39

8.8.2结构力学求解器渡槽平面计算 39

8.3渡槽三维模型的建立 39

8.3.1创建渡槽三维模型 40

8.3.2网格划分 40

8.3.3边界条件及施加荷载 40

8.3.4求解及后处理 40

8-4结果及分析 40

8.4.1Ansy平面结构分析 40

8.4.2结构力学求解器结构分析 40

8.4.3Ansys三维结构分析 41

8.5计算结果对比分析 41

8.5.1平面计算结果分析 41

8.5.2三维有限元结果分析 42

9细部结构 42

9.1伸缩缝及止水 42

9.2支座 43

9.3两岸连接 44

致谢 45

参考文献 46

附录：

计算说明书 48

1水力计算 48

1.1水力计算公式 48

1.2加大流量下水力计算 49

1.3设计流量下的水力计算 49

1.4水头损失计算 50

1.5高程计算 51

1.6进出口渐变段长度计算 51

1.7水力计算结果 52

2槽身各部分荷载计算 52

2.1扶栏自重 53

2.2人群荷载 53

2.3人行道板自重 54

2.4拉杆自重 54

2.5侧墙自重 54

2.6底板自重 55

2.7设计水流下水自重 55

2.8加大水流下水自重 56

2.9槽身各细部自重结果 56

3人行道板配筋计算 56

3.1计算简图 57

3.2荷载及内力计算 57

3.3配筋计算 58

4槽身计算 58

4.1槽身横向计算 58

4.1.1内力计算 58

4.1.2配筋计算 67

4.2槽身纵向计算 73

4.2.1槽身纵向计算简图 73

4.2.2槽身纵向荷载及内力计算 74

4.2.3槽身纵向配筋计算 75

4.3槽身抗裂验算 76

4.3.1槽身横向抗裂验算 76

4.3.2槽身纵向抗裂验算 81

4.4槽身吊装验算 83

4.4.1吊装布置及其示意图 83

4.4.2吊装内力计算 83

4.4.3槽身吊装验算 84

5槽墩计算 85

5.1槽墩尺寸确定 85

5.1.1渡槽高度计算 85

5.1.2重力墩局部尺寸确定 86

5.2重力墩的设计说明 87

5.2.1水平方向荷载计算 91

5.2.2竖直方向荷载计算 94

5.2.3墩帽局部承受压力计算 95

6基础 96

6.1基础尺寸确定 97

6.1.1基础形式选择 97

6.1.2尺寸初步确定 97

6.1.3基础尺寸验定 98

7渡槽稳定性验算 100

7.1渡槽槽身的整体性验算 100

7.1.1抗滑稳定性验算 100

7.1.2抗倾覆稳定性验算 101

7.2渡槽整体抗滑稳定性验算 102

7.2.1空槽工况下抗滑稳定性验算 102

7.2.2满槽工况下抗滑稳定性验算 103

7.3渡槽抗倾覆稳定性验算 103

7.3.1空槽工况下抗倾覆稳定性验算 104

7.3.2满槽工况下抗倾覆稳定性验算 104

7.4基底压应力验算 104

7.4.1横槽向基底压应力验算 104

8.Ansys有限元计算分析 105

8.1Ansys有限元基本简介 105

8.2渡槽平面模型的建立 105

8.2.1Ansys平面渡槽模型 105

8.8.2结构力学求解器渡槽平面计算 108

8.3渡槽三维模型的建立 109

8.3.1创建渡槽三维模型 109

8.3.2网格划分 110

8.3.3边界条件及施加荷载 110

8.3.4求解及后处理 111

8-4结果及分析 112

8.4.1Ansy平面结构分析 112

8.4.2结构力学求解器结构分析 113

8.4.3Ansys三维结构分析 114

8.5计算结果对比分析 115

8.5.1平面计算结果分析 115

8.5.2三维有限元结果分析 116

第4页，共122页

林家河渡槽设计

学生：

指导老师：

三峡大学水利与环境学院

摘要：

本文采用传统设计方法对林家河渡槽进行了整体设计。

首先，通过对林家河周边地形和地质条件分析，根据渡槽结构型式特点，确定本渡槽型式为简支梁式渡槽，槽身采用矩形横截面，支撑结构采用实体重力墩形式，基础采用整体板式基础；

然后参照水工设计规范和工程中渡槽设计经验值确定各部分尺寸并进行校核，再进行各部分的内力计算、配筋计算、抗裂验算及细部处理，最后采用Ansys有限元软件进行平面计算和三维模型计算与结构力学求解器计算的结果进行比较，利用其结果对渡槽进行强度校核，检验渡槽各部分以及整体是否满足强度和稳定性要求，并对设计值进行修正以达到最优效果。

通过本次毕业设计，将大学本科所学的专业知识与工程实际相结合，提高了水利水电专业素养，达到了毕业设计的预期效果。

Abstract:

Inthispaper，LinJiaheaqueducthasbeenoveralldesignedusingthetraditionalmethodscombinedwiththeengineeringconcept.Atfirst，accordingtotheanalysisoftheterrainandgeologyconditionandthecomparisionofthecharacteristicsofeachkindsofaqueducts，thestructureformofsimplysupportedbeamaqueductisdecided，sothecross-sectionofthebodyoftheaqueductisrectangular，thesupportingstructureisthegravityabutment，andthefoundationisaintegralplatetypefoundation.Thesecond，inordertodeterminethesizeofeachcomponentofaqueduct，theexperiencedatasfrompracticalengineeringsarestudiedandusedinthepaper.Then，theinternalforceofeachcomponentiscalculated，thereinforcementcalculationandcheckingcalculationforcrackarefinished，andthedetailssturctureisdealtwith.Atlast,Ansysfiniteelementsoftwareplanarandthree-dimensionalmodelcalculationsandstructuralmechanicssolvercalculationresultswerecompared,usingitsstrengthcheckresultsAqueduct.Boththepartsandthewholeoftheaqueductistestedtoknowwhethertheaqueductissatisfiedwiththerequirementsforthestrengthandthestability，andcorrectthedesigndatastooptimizetheresultofthedesign.Throughthisgraduationdesign，professionalknowledgeandEngineeringBachelor'

sdegreestudiestheactualcombination，improvetheprofessionalqualityofthewaterconservancyandhydroelectricpower，toachievethedesiredeffectofgraduationdesign.

关键词：

水利水电渡槽水力计算配筋计算