内容发布更新时间 : 2024/11/15 21:29:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

向刚度要求确定，本设计采用实体式（其刚度很大，可以保证在纵向不会产生变形）。边墩厚度为0.3m，边墩头部采用圆弧形，下游墩头部采用流线型边墩长度与闸室底板顺水流方向长度相等，为2m。

闸顶高程的确定

根据《水闸设计规范》第4.2.4条阐述：

挡水时闸顶高程?最高挡水位+波浪计算高度+安全超高

Z?h0?hz?A

0.0018(gD2ghmv02?0.13th[0.7(gHmv02)0.7]th{v0}

gHm0.70.13th[0.7()]2v0)0.45gTmghm0.5?13.9(2) v0v0gT2?H Lm?mth2?Lm2hz??hp2Lmcth2?H LmZ—闸顶高程

。 h0—最高挡水位（m）。 A—安全超高（m）。 hm—平均波高（m）。 v0—计算风速（m/s）D—风区长度（m）。

Hm—风区内的平均水深（m）。 Tm—平均波周期（s）。 Lm—平均波周长（m）。

。 H—闸深水深（m）

。 hp—相应于波列累积频率p的波高（m）

hz—波浪中心线超出计算水位的高度（m）。

最高挡水位为h0?12m（P=20%），相应设计最大风速为v0?5m/s；风区长度为200m；风区内的平均水深Hm为1m；相应求得平均波高hm=0.032m，平均波周期

Tm=0.792s，平均波长Lm=0.979m；则设计风浪波高hp?0.045m；求得

Hk?0.047m，hz=0.007m

水闸的设计安全超高值按水闸级别为5级由规范取A=0.2m， 则水闸的闸顶高程Z?12?0.007?0.2?12.207m 该设计水闸属于小型水闸，综合取闸室顶高程为12.5m. 交通桥设计

在闸室的下游侧布置交通桥，桥身结构为钢筋混凝土板梁结构构，不考虑汽车通过，只考虑人行过，定桥宽为2.0m，跨度为1.5m，桥面板厚取为10cm，其中两侧各设1.0m高的栏杆。

第五节 水闸抗滑稳定计算

荷载分类及其组合：作用于水闸上的荷载分两类。

基本荷载 主要有：

1) 水闸结构及其上部填料和永久设备自重；

2) 相应于正常畜水位或设计洪水位下水闸底板上的水重； 3) 相应于正常畜水位或设计洪水位情况下的静水压力； 4) 相应于正常畜水位或设计洪水位情况下的扬压力； 5) 土压力； 6) 淤泥压力； 7) 风压力；

8) 相应于正常畜水位或设计洪水位情况下的浪压力。

特殊荷载 主要有：

1) 相应于校核洪水水位情况下水闸地板上的水重； 2) 相应于校核洪水水位情况下的静水压力；

3) 4) 5) 6)

相应于校核洪水水位情况下的扬压力； 相应于校核洪水水位情况下的浪压力； 地震荷载；

其他出现机会较少的荷载等。

在本设计中，分两种情况（完建情况、设计情况）进行荷载计算及组合。

1）完建情况（基本组合），荷载计算仅考虑闸室及其上部结构自重，主要包括闸地板重力G1、闸墩重力G2、交通桥重力G3、取混凝土、钢筋混凝土的容重为25KN/m3。完建情况荷载图和荷载计算表见下图

1??底板自重：G1??Ab?25??2?0.8?（1.4?0.8）?0.3???2?63.5KN

2??交通桥自重：G3?25?0.1?2?1.5?7.5KN 考虑到栏杆等重量，故取G3为10KN 闸墩自重：G2?2?0.5?2?1?25?50KN

2）设计洪水情况下的荷载。在设计洪水情况下,闸室的荷载除此之外,还有闸室内水的重力、水压力、扬压力等。

闸室水重：G水?9.8?(1.5?0.45)?2?1.3?0.5?24.84KN

水闸设计水位情况下的荷载图见下图, 设计水位情况下的荷载计算表见下表，设计水位情况下荷载和力矩计算对B点取矩

水平水压力：P（0.5?0.2)2?1.2?2.88KN 1?0.5?9.8?P2?0.5?9.8?(2.2?1.3）?0.6?1.2?12.35KN

2P3?0.5?9.8?1.25?1.2?9.19KN

1??Lm(hp?hz)?0.125KN 浪压力：P浪4浮托力：

U?9.8?[0.8?2.0?（1.2?0.8）?0.3?0.5]?1.2?15.288KN

渗透压力：F渗?0.5?9.8?0.03?3.34?1.2?0.59KN

完建情况下作用荷载和力矩计算表

(对底板上端B点求力矩)

重力 部位 底板 闸墩 (KN) 63.5 50 力臂 (m) 2.50 2.50 力矩(KN·m) 顺 逆 158.75 125 交通桥 合计 10 123.5 2.50 25 308.75

设计水位情况下荷载和力矩计算（对B点取矩） 荷载名称 闸室结构重力 上游水压力 竖向力（KN） ↓ 123.5 ↑ 水平力（KN） → 2.88 12.35 0.125 15.353 ← 力臂 力矩（KN×m） （m） 顺 逆 1.33 0.4 2.6 0.417 1 0.67 0.76 308.75 3.84 4.94 0.33 7.08 浪压力 下游水压力 浮托力 渗透压力 水重力 9.31 123.81 15.3 0.59 15.89 9.19 9.19 3.83 15.3 0.40 合计 324.94 19.53 305.41（↘） 107.92（↓） 6.163（→） 设计水位荷载计算表

基底反力与抗滑稳定计算

1、土基上的闸室稳定计算应满足下列要求：

1) 在各种计算荷载情况下，闸室平均基底应力不大于地基允许承载力，最

大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。

2) 闸室基底应力的最大值与最小值之比不大于《水闸设计规范》P137表

7-3-5（松土 ：基本组合1.5 ； 特殊组合 2.00）规定的允许值。 3) 沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于《水闸设计规范》P153表

7-3-13（水闸五级： 基本荷载 1.20 ；特殊组合 1.05）规定的允许