水闸闸室底板结构计算

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水闸、冲沙闸坝段水力及结构计算书

计算书名称：进水闸、冲沙闸坝段水力及结构计算书目录1工程概况 (1)2水力计算 (1)2.1进水闸坝段过水能力计算 (1)2.2消能防冲设计 (3)2.3冲砂闸过水能力复核 (4)2.4消能防冲设计 (5)3稳定及应力计算 (6)3.1基本资料与数据 (6)3.2结构简化 (6)3.3计算公式 (6)3.4荷载计算及组合 (8)3.5计算成果 (9)3.6冲沙闸荷载计算 (12)3.7计算成果 (13)3.8计算简图 (17)1工程概况某调水工程由关山低坝引水枢纽和穿越秦岭山区的输水隧洞两大部分组成，按其供水对象及性质，根据《防洪标准》（GB50201—94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），工程等别为三等中型工程,主要建筑物按3级建筑物设计。

低坝无调节引水枢纽由拦河坝、冲砂闸、进水闸和输水暗渠四部分组成，前三部分在平面上呈一条直线南北方向并列布置，输水暗渠紧接进水闸并连接进水闸和输水隧洞。

两个闸均设在坝的左侧。

坝轴线位于两河口下游95m ，关山村上游约1km 处，此处河谷宽度74m ，河床宽度约60m ，高程为1467.2m ，河床漂卵石覆盖层厚5~12m ，最大15m ，其下的基岩为黑云片麻岩和斜长片麻岩，岩石强风化层厚约2~3m ，岩体分类为Ⅱ～Ⅲ类，岩层倾向上游，对防渗有利。

进水闸位于冲砂闸左侧，设计流量13.5m 3/s ，单孔布置，孔口尺寸3.0m ×2.5m ，设潜孔式弧形工作闸门和平面检修闸门。

闸室后接4m 长的1:4陡坡，陡坡后接消力池，消力池池长14m ，池深1.0m ，底板厚度1.0m ，为C20钢筋混凝土结构；消力池后与输水暗渠相接。

2水力计算2.1进水闸坝段过水能力计算 2.1.1引水渠内水深的确定Q=3/22/11R Ai n式中Q －引水渠流量,13.5m 3/s ； n －引水渠糙率,0.015；A 、χ、R 、b 、h 、m 分别为过水断面面积、湿周、水力半径、渠道底宽、水深及边坡系数，其表达式如下： A=(b+mh)h χ=b+2h 21m +； R=χA =212)(mh b h mh b +++故 13.5=1/0.015×（3+0 h ）h ×(1/1000)1/2×3/2)23).03((hh h ++经试算求得：h=2.282m 2.1.2过流能力复核设计流量下的渠内水深为h=2.282m ，进口闸底板高程取为1469.00m ，即下游水位为1471.282m ，进口翼墙为圆弧形翼墙。

水闸闸室计算

#NAME? 208.764 194.515 #NAME? #NAME? f＝ 0.350 力 + 4.577 4.259 4.577 4.577 0 0 0 0 #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? 矩 -
数值 #NAME?
（0.333*18.5*3+0.333*2.3*8.86/2）*2.3*7.01 1/2*0.333*18.5*1.5^2*1.99 （0.333*18.5*1.5+0.333*2.3*8.86/2）*2.3*1.99 1/2*0.333*18.5*3.00^2*7.010 （0.333*18.5*3.00+0.333*2.3*8.86/2）*2.3*7.010 1/2*0.333*18.5*1.5^2*1.99 （0.333*18.5*1.5+0.333*2.30*8.86/2）*2.30*1.5 1/2*10*2.3^ 2*9 1/2*10*2.3^ *9 Fa×sin9° （1/2*0.436*18.5*1.5^2+0.436* （1.5*18.5*1.5+1.5^2*8.86/2））*1.25 Fa′×sin9° （1/2*0.436*18.5*1.5^2+0.436* （1.5*18.5*1.3+1.5^2*8.86/2））*1.25 2.15*2.3*2.3*10/2 2.15*2.3*2.3*10/2 10*2.3*114.706 #NAME?
力臂（m）
备注水位以上水位以下含水重水位以上水位以下含水重水位以上水位以下水位以上水位以下
G土1
左侧墙踵上的土重
kN #NAME? #NAME?

水闸设计及闸室稳定计算

[附录一：泄洪冲砂闸及溢流堰的水力计算1.1设计资料：根据设计任务书中提供的资料和该枢纽布置段的基本地形资料本工程中的河流属于山溪性河流天然来水量多集中在洪水季节，平时来水量仅占全年来水量的10%；河水中泥沙含量较大尤其是伴随洪水中的泥沙较多；再根据其地形资料来看本工程布置段的地形坡度比较合适，因此在选择泄洪冲砂闸地板高程1852.40m。

根据上述本工程中的泄洪冲砂闸为宽顶堰，堰顶高程1852.40m，过闸水流流态为堰流。

汛期通过闸室的设计洪水流量Q设=1088m3/s,校核洪水流Q校=1368m3/s。

因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式：δ- 为淹没系数，取为1.0；m---为流量系数，因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385；ε--为侧收缩系数，先假定为1.0；H--- 位总水头，初设阶段不考虑行进流速，即假设的堰上水头；b—闸门净宽；来洪水时洪水将由溢流堰和泄洪冲砂闸两部分共同承担，这样可减去一部分闸孔的净宽并设置溢流侧堰初步拟定溢流堰为折线形实用堰。

初步拟定溢流堰堰顶高程=进水闸设计流量的堰顶水头对应的水位+（0.2—0.3m）=进水闸闸底高程1853.60m +闸前水位1.40m +超高0.2m =1856.4m 采用共同水位法和堰流公式计算两种工作情况下的特征洪水位：先假设一个水位，用堰流公式分别计算过堰流量和过闸流量，二者相加等于实际流接近计算工作情况下的洪水流量时，该水位就为所求。

因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式：δ- 为淹没系数，取为1.0m---为流量系数，因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385；计算溢流堰时因为溢流堰为折线形实用堰m=0.3.ε--为侧收缩系数，先假定为1.0；H--- 位总水头，初设阶段不考虑行进流速，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）设计洪水情况下：洪水流量Q=1018 m3/s。

（b）校核洪水情况下：洪水流量Q=1368 m3/s经过计算泄洪冲砂闸净宽96m，溢流堰长度95m，设计洪水位1855.8m校核洪水位1856.30m。

羊头铺电站水闸底板结构计算

β=
姨 4EI
—— 基础梁的截面惯性矩；I=Bh3/12 ，h 为基础梁 I— —— 基础梁的宽度；B=1 。 B—
4
KB
式中：E— —— 基础梁的弹性模量；E=3.3×106kPa ；厚度；经计算，β=0.29 ，本工程基础梁均属有限长梁。
4.4 闸墩及底板不平衡剪力的分配计算
3 荷载计算及组合
3.1 基本荷载
基本荷载有：① 水闸结构及其上部结构和永久设备自重；
②相应于正常蓄水位或设计洪水位情况下水闸底板上的水
重；③ 相应于正常蓄水位或设计洪水情况下的静水压力；④ 相应于正常蓄水位或设计洪水情况下的扬压力（及浮托力与渗
q=q地 +q扬 -g底 -g水 +
Q底 L
式中：q 地 — —— 单宽板条上的地基反力； —— 单宽板条上的扬压力； q 扬— —— 单宽板条上的底板自身重力； q 底— —— 单宽板条上的水重。 q 底—
4.6 基床梁的类型确定
按文克尔模型计算弹性地基梁，基础梁可分为长梁，有限长梁和刚性梁。先计算基础梁的特征系数 β ：
选用基床系数法（文克尔假定）计算弹性地基梁水闸底板内力时，应首先确定基床系数 K 值。基床系数 K 是使单位面积的地基上产生单位变形所需的力，K 值反映了地基特性，即地基坚硬或软弱的程度，合理选择 K 值对于计算成果的精确性和可靠性具有重要意义。 K 值的确定通常有三种途径：① 按理论公式或经验公式确定； ② 工程实践积累数据； ③ 试验确定。本工程采用中国船舶工业总公司第九设计院编《弹性地基梁及矩形板》介绍的魏锡克建议的计算方法，该方法是利用地基弹模、地基泊桑比、基础梁的弹模、惯性矩和基础梁宽度来计算基床系数，根据本工程地质资料，计算确定基床系数

水闸计算书

四、闸室稳定计算（1）闸室基底应力计算依据“规范”当结构布置及受力情况对称时按第29页（7.3.41）计算。
Pmax=∑ G/A+∑M/W
Pmin=∑ G/A-∑M/W
式中：
Pmax--闸室基底应力的最大值；
Pmin--闸室基底应力的最小值∑；G--作用在∑闸M-室-作上用在闸室上
324.5475
水平力P 向下游
18.7 18.7
力臂L（m）
3.5 0
3.5 1.9 3.5 1.79
0 1.8 3.76 19.75
弯矩（吨*米）
+
-
190.05018.62源自87.5913.44
33.473
0
161.1225
65.8752
222.11 348.0607
-125.9507
ΣM（吨*米） -125.9507
吨/m2＜ δmin=ΣG/A(1-6e/B)= 5.1373989 10吨/m2
δmax/δmin= 1.5167632 ＜2
满足稳定要求
a：闸室运行时（无车）名称
闸房闸墩及底板启闭机及人群荷载
交通桥闸门垂直水水压力浮的托力扬压力水平水压力
总计
3.闸室稳定计算
重量W（吨）
+
-
54.3
366.54
A(m2)
B(m)
0
0
12.4
222.11 30.59 191.52
191.52
69.12
10.8
e=ΣMa/ΣG= 0.523 吨/m2＜
δmax=ΣG/A(1+6e/B)= 7.8197751 10吨/m2

闸墩及底板结构计算

闸墩及底板结构计算⼯况：正常蓄⽔位+地震1、设计荷载计算闸室各部分荷载计算值（单位：kN ）2、不平衡剪⼒分配⼀般对应于底板部分承担不平衡剪⼒约为总不平衡剪⼒的10%，闸墩为90%。

底板分配的不平衡剪⼒为558.0kN每个中墩分配的不平衡剪⼒为945×90%×1.0/(2×1.0+2*1.2)=917.1kN每个边墩分配的不平衡剪⼒为945×90%×1.2/(2×1.0+2*1.2)=1100.6kN 3、底板荷载计算（1）上游段（长6.6m ，取板带宽1m 计算）①匀布荷载不平衡剪⼒产⽣的荷载为 6.00kN/m⽔重产⽣的荷载为21.00kN/m 平均渗透压⼒为9.34kN/m 底板重产⽣的荷载为#VALUE!q=21-1.01-9.34=10.64kN/m弹性地基梁荷载计算5580kN×10%==?1.146.65.94=??35.36.61455=+285.483.13=?1.146.62512以上除底板重外的匀布荷载总和为10.64kN②中墩上集中荷载计算不平衡剪⼒产⽣的荷载为138.96kN ⼯作门前上游段检修闸门及埋件、砼盖板、闸房及启闭机等共重为#REF!两个中墩承受2/3，两个边墩承受1/3（按桥跨跨长⽐例计算）。

上游每个中墩⾃重为1426/2=713kN.在闸墩宽度内没有⽔重,但在上述匀布荷载计算中,P1=#REF!③边墩上集中荷载计算不平衡剪⼒产⽣的荷载为166.75kN P2=#REF!（2）下游段（宽5.4m ，取板带宽1m 计算）①匀布荷载不平衡剪⼒产⽣的荷载为7.33kN/m ⽔重产⽣的荷载为0.0kN/m 平均渗透压⼒为6.87kN/m 底板重产⽣的荷载为16.05kN/mq=-1.24-6.87=-8.11kN/m以上除底板重外的匀布荷载总和为-8.11kN/m 根据《⽔闸设计规范》P217，当不计底板⾃重时作⽤在基底上的均布荷载为负值时应计及底板⾃重的影响，计及的百分数以使作⽤在基底⾯上的均布荷载值等于0为限底确定；则作⽤在基底上的均布荷载为0kN/m。

闸室的结构计算【范本模板】

第一节概述一、概念水闸是调节水位、控制流量的低水头水工建筑物，主要依靠闸门控制水流,具有挡水和泄(引）水的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛。

二、水闸的类型⒈按担负的任务（作用）分:节制闸（拦河闸):拦河兴建,调节水位,控制流量。

进水闸（渠首闸）:在河、湖、水库的岸边兴建,常位于引水渠道首部，引取水流。

排水闸（排涝闸、泄水闸、退水闸）:在江河沿岸兴建，作用是排水、防止洪水倒灌。

分洪闸:在河道的一侧兴建,分泄洪水、削减洪峰洪、滞洪。

挡潮闸：建于河流入海河口上游地段，防止海潮倒灌。

冲沙闸：静水通航，动水冲沙，减少含沙量，防止淤积。

排冰闸：在堤岸上建闸防止冬季冰凌堵塞。

⒉按闸室结构分(1）开敞式：闸室露天，又分为有胸墙;无胸墙两种形式(2)涵洞式:闸室后部有洞身段,洞顶有填土覆盖。

(有压、无压）⒊按操作闸门的动力分(1)机械操作闸门的水闸(２）水力操作闸门的水闸三、水闸等级划分及洪水标准(以平原区水闸枢纽为例)1、工程等别及建筑物级别平原区水闸枢纽工程是以水闸为主的水利枢纽工程,一般由水闸、泵站、船闸、水电站等水工建筑物组成，有的还包括涵洞、渡槽等其它泄(引）水建筑物，应根据水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性划分等别。

其中水工建筑物的级别应根据其所属枢纽工程的等别、作用和重要性划分。

平原区水闸枢纽工程分等指标表工程级别ⅠⅡⅢⅣⅤ规模大(１)型大（2)型中型小（1）型小(2）型最大过闸流量5000 ５０0～100０1000～１00 10０～20 〈2０防护对象的重要性特别重要重要中等一般水闸枢纽建筑物级别划分表工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物Ⅰ 1 3 4Ⅱ 2 ３ 4Ⅲ 3 ４ 5Ⅳ 4 5 5Ⅴ５ 52。

洪水标准平原区水闸的洪水标准应根据所在河流流域的防洪规划规定的防洪任务,以近期防洪目标为主，并考虑远景发展要求，按下表所列标准综合分析确定．水闸级别１ 2 3 4 5洪水重现期设计100～50 50~30 3０~２0 20~10 10校核300～2００2０0～10０1０0~50 50~3０30～20四.水闸的组成及各部分的功用上游连接段→闸室段→下游连接段(引导水流平顺进入闸室)(调节水位和流量）(消能、防冲)⒈闸室：底板、闸墩、闸门、(胸墙)、工作桥、交通桥。

水闸闸室结构计算

水闸闸室结构计算在闸室布置和稳定分析之后，还需对闸室各部分构件进行计算，验算其强度，以便最后确定各构件的形式、尺寸及构造。

闸室是一个空间结构，受力比较复杂，可用三维弹性力学有限元法计算。

为了简化计算，一般分成胸墙、闸墩、底板、工作桥及交通桥等单独构件分别计算，同时又考虑相互之间的连接作用。

以下仅简要介绍闸墩、底板和胸墙的结构计算。

1闸墩闸墩结构计算的内容主要包括闸墩应力计算及平面闸门槽（或弧形闸门支座）的应力计算。

1. 平面闸门闸墩应力计算平面闸门闸墩的受力条件主要是偏心受压，可假定闸墩为固定于底板上的悬臂梁，其应力状况可采用材料力学的方法进行分析。

闸墩应力主要有纵向应力（顺水流方向）和横向应力（垂直水流方向）。

闸墩每个高程的应力都不同，最危险的断面是闸墩与底板的结合面，因此，应以该结合面作为计算面，并把闸墩视为固支于底板的悬臂梁，近似地用偏心受压公式计算应力。

当闸门关闭时，纵向计算的最不利条件是闸墩承受最大的上下游水位差时所产生的水压力（设计水位或校核水位）、闸墩自重以及上部结构等荷载（图7-48）。

在此情况下，可用式（7-40）验算闸墩底部上、下游处的铅直正应力σ，即 2x G M L A I σσ=∑∑上下（7-40）式中：G ∑为铅直方向作用力的总和；x M ∑为全部荷载对墩底截面中心轴x x -的力矩总和；A 为墩底截面面积；x I 为墩底截面对x x -轴的惯性矩，可近似取用()30.9812x I d L =，d 为闸墩厚度；L 为墩底长度。

图 7-48 闸墩结构计算示意图（第5版图7-45 图名相同）1p 、2p —上、下游水平水压力；1G —闸墩自重；3p 、4p —闸墩两侧水平水压力；2G —工作桥重及闸门重；z F —交通桥上车辆刹车制动力；3G —交通桥重在水闸检修期间，当一孔检修（即上、下游检修闸门关闭而相邻闸孔过水）时，闸墩承受侧向水压力、闸墩自重及其上部结构重等荷载（图7-48），这是横向计算最不利的情况。

水闸稳定计算案例

水闸稳定计算案例一、工程概况。

咱们来看看这个水闸啊，它在一条挺重要的小河上。

这个水闸的任务可不小呢，要控制水位、调节流量，就像一个严格的交通警察在指挥着水流的来来去去。

水闸是混凝土结构的，闸室的长度有个20米，宽度呢，10米。

上下游的水位差有时候大，有时候小，最大的时候能到5米呢，就像水在上下游之间搭起了一个5米高的小瀑布（当然是被闸挡住流不过去的时候）。

二、荷载计算。

# （一）自重。

首先是水闸自身的重量，这就像它自己的体重一样，是个稳定的力量。

闸室的混凝土墙啊、底板啊，都是实打实的重量。

我们根据混凝土的体积和密度（混凝土密度大概是2500千克每立方米），算出闸室结构的自重是500吨。

这就好比一个超级大胖子稳稳地坐在那里，不容易被推倒。

# （二）水压力。

1. 上游水压力。

上游的水可是个有劲儿的家伙，它对闸室产生的压力可不能小看。

根据水力学的公式，水压力等于水的密度乘以重力加速度乘以水深。

这里上游水深4米，水的密度是1000千克每立方米，重力加速度按9.8米每二次方秒算。

那上游水压力在闸室垂直面上的分布就像一个三角形，底部压力最大，顶部压力为0。

算出来总的上游水压力就有800千牛呢，这感觉就像有一群大力水手在推着闸室的上游面。

2. 下游水压力。

下游也有水啊，不过水位低一点，水深2米。

同样按照上面的公式算下来，下游水压力在闸室垂直面上的分布也是个三角形，总的下游水压力是200千牛。

就好像下游也有几个小不点在推着，但是力量比上游的小多了。

# （三）扬压力。

扬压力这个东西有点狡猾，它是因为水在闸基下渗流产生的向上的压力。

咱们想象一下，水在闸基下面偷偷摸摸地往上顶，想要把闸室往上抬起来呢。

通过一些专业的计算方法（比如说渗透系数、地下水位等参数的分析），算出来扬压力的合力是300千牛。

这就像有个看不见的小恶魔在下面使坏，想把闸室给顶歪了。

三、稳定计算。

# （一）抗滑稳定计算。

1. 计算公式。

抗滑稳定就是看闸室能不能抵抗住水平方向的滑动。

水闸、泵站、挡墙结构计算书

水闸、泵站、挡墙结构计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1目录1 水闸配筋及裂缝计算 (1)1.1 基本情况 (1)1.1.1 主要计算依据规范 (1)1.1.2 计算方法 (1)1.1.3 主要参数的选取 (5)1.1.4 计算软件 (7)1.1.5 基本概况 (7)1.2 闸室段荷载及内力计算 (7)1.2.1 完建无水期 (7)1.2.2 检修期 (12)1.3 闸室段配筋计算及裂缝宽度验算 (17)1.3.1 底板底层 (17)1.3.2 底板面层 (20)1.3.3 边墩 (23)1.3.4 中墩 (27)1.4 箱涵段荷载及内力计算 (27)1.4.1 完建无水期 (27)1.4.2检修期 (32)1.5 箱涵段配筋计算及裂缝宽度验算 (32)1.5.1 底板底层 (32)1.5.2 底板面层 (35)1.5.3 顶板面层 (39)1.5.4 顶板底层 (42)1.5.5 边墩外侧 (46)2 箱涵配筋及裂缝计算 (50)2.1 基本情况 (50)2.1.1 主要计算依据规范 (50)2.1.2 计算方法及计算软件 (50)2.1.3 主要参数的选取 (50)2.1.4基本概况 (52)2.2 荷载及内力计算 (52)2.2.1 完建无水期 (53)2.2.2 校核洪水期 (58)2.3 配筋计算及裂缝宽度验算 (64)2.3.1底板 (64)2.3.2 箱涵边墩 (69)2.3.3 箱涵中墩 (72)2.3.4 箱涵顶板 (72)3 移动泵房配筋及裂缝计算 (79)3.1 基本情况 (79)3.1.1 主要计算依据规范 (79)3.1.2 计算方法及计算软件 (79)3.1.3 主要参数的选取 (79)3.1.4基本概况 (81)3.2 荷载及内力计算 (81)3.2.1 荷载计算 (82)3.2.2 内力计算 (82)3.3 配筋计算及抗裂验算 (85)3.3.1 边墩 (85)3.3.2 底板底层 (87)3.3.3 底板面层 (90)4 水闸扶壁式挡墙配筋及裂缝计算 (93)4.1 基本情况 (93)4.1.1 主要计算依据规范 (93)4.1.2 计算方法及计算软件 (93)4.1.3 主要参数的选取 (93)4.1.4基本概况 (95)4.2 内力计算 (96)4.2.1 内河扶壁挡墙 (96)4.2.2 外河扶壁挡墙 (99)4.3 配筋计算及裂缝宽度验算 (103)4.3.1 内河扶壁挡墙 (103)4.3.2 外河扶壁挡墙 (115)2.2.3 渗流稳定计算 (150)1 水闸配筋及裂缝计算1.1 基本情况1.1.1 主要计算依据规范（1）《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2008）；（2）《水工建筑物荷载设计规范》（DL 5077-1997）；（3）其他相关规程规范。

水闸底板、闸墩、渗径计算

3
数量 2 3 6 24 0.8 3.2 0.4 0.6 24 300 2 3.375 1.7 0.75 0.2 24 3.8
名称闸墩自重底板自重工作桥、支墩闸门、启闭机交通桥合计
符号 W1 W2 W 2.25
力距(KN/m) 0 0 -26.25 55.08 28.83
地基反力计算表 28.07 上 ∑W/LB±6*∑M/LB2 30.60 下名称单位（KN）渗透压力和力 -222.3 浮托力 -136.8 闸门前水重 157.5 齿墙重 25.536 齿墙间土重 69.12 σ σ 总垂直力W 水平力P 地基基础材料砂质粘土 561.80 171
-271.93 -269.40
25安全11上游水深8底板厚度9底板材料容重已知条件水闸稳定计算填入黄色数据查表粉红色数据5闸墩宽度6闸墩高度1闸室分为几孔2每孔闸室孔径3顺水流方向闸室宽度4闸墩材料的容重12闸门螺杆距闸墩末端距离14交通桥中心距闸墩末端距离13交通桥顺水流方向宽度17计算单元宽度16交通桥材料容重15交通桥厚度地基满足地基反力计算表内力计算表26
水闸稳定计算（填入黄色数据，查表粉红色数据）
已知条件 1、闸室分为几孔 2、每孔闸室孔径 3、顺水流方向闸室宽度 4、闸墩材料的容重 5、闸墩宽度 6、闸墩高度 7、闸墩圆头半径 8、底板厚度 9、底板材料容重 10、地基承载力 11、上游水深 12、闸门螺杆距闸墩末端距离 13、交通桥顺水流方向宽度 14、交通桥中心距闸墩末端距离 15、交通桥厚度 16、交通桥材料容重 17、计算单元宽度内力计算表重量（KN） 245.94 328.32 70 24.48 668.74 单位孔 m m KN/m3 m m m m KN/m KN/m3 m m m m m m m

水闸过流能力及稳定计算

水闸过流能力及结构计算计算说明书***市水利电力勘测设计院2011 年08_月29_日1、水闸过流能力复核计算水闸的过流能力计算对于平底闸，当为堰流时，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）附录A.0.1规定的水力计算公式：式中：B 0—— 闸孔总净宽，（m ）;Q ――过闸流量，（m 3/s ）;H 0――计入行进流速水头的堰上水深，（m ）； h s ――由堰顶算起的下游水深，（m ）； g ――重力加速度，采用 9.81，（m/s 2）;m ――堰流流量系数，采用 0.385;£ --- 堰流侧收缩系数；b 0――闸孔净宽，（m ）；b s ――上游河道一半水深处的深度，（m ）； b 箱涵过水断面的宽度，m ； hc 进口断面处的水深，m ；淹没系数，按自由出流考虑，采用 1.0 ；设计下泄流量过水断侧收缩上游总过流断面淹没流速流量Q系数m 面宽度b系数£ 水头H 。

水深h c系数os 系数©5.20.385 2.0 0.912 4.76 1.412 1 0.95已知过闸流量（3度，经试算得：综上，过流断面尺寸为2.5m x 2.0m （宽X 高），设计下泄流量Q 为5.2m 3/s ，过流能力满足要求QH o— 0.171 1上b s2、结构计算** 堤防洪闸均为钢筋砼箱涵结构，对防洪闸进行抗滑稳定、抗倾覆稳定和墙基应力计算。

(1)抗滑稳定计1)计算工况及荷载组合工况一：施工完建期，荷载组合为自重+土压力工况二：外河设计洪水位，荷载组合为自重+土压力+扬压力+相应的闸前闸后静水压力+风浪压力2)荷载计算计算中砼强度等级为C20,钢筋采用I、U级，保护层厚度梁25mm、板20mm,符号规定：力向下为正，向上为负，力矩逆时针为正，顺时针为负。

闸门重 2.352X 9.81=23.07 KN ;闸底板重25X 4.0X 0.7X 4.仁287 KN ;闸墩重25X 0.8X 4X 2*2=320 KN ;平台板，梁25X(0.25X0.45X 2+1.05X 0.15)X 2.5=23.91 KN；柱25X2.82X0.4X0.4X4=45.12 KN；启闭力-100 KN ；启闭机重0.56X9.81=5.49 KN；启闭梁25X(0.3X0.5+0.25X0.4+1.35X0.12)X 2X3.5=72.1 KN；工作桥25X(5.9X0.12+0.2X0.25X3)X2.0=42.9 KN；25X(6.28X0.13X2X0.13+1.2X0.15X5X0.15)X 2=34.73 KN；启闭房砖墙22X0.864X4.1X4=311.73 KN；刀自重=23.07+287+320+23.91+45.12-100+5.49+72.1+38.815+340=1016.98KN；水重10X2.0X2.0X2.5=100 KN；由表可知浪压力为2.35 KN ; 有表可知土压力为38.49 KN ; 闸前静水压力 (27.7+47.7)X 2/2X 2.5=188.5 KN ; 离截面形心距离e=22 2.771I Z =O .91(2.77 +4.77 卜 30.5X 2X 10X 2X 2.5=-50KN ；扬压力计算工况荷载汇总（对闸室基底面形心求矩）3）抗滑稳定计算公式f、G--HK c>k ]c式中：Kc ――为抗滑稳定安全系数;K c 1 ――规范要求的抗滑稳定安全系数最小值;a G——作用在防洪闸上的全部垂直力总和；a H——作用在防洪闸上的全部水平力总和；f——闸室基底面与地基之间的摩擦系数，取0.44）计算结果工况一：\ G =951.5 KN ；a H =33.33 KN ；0.4X951 .5 、卄口 *亠K c= =11.41 > 1.2 满足要求；33 .33工况二：' G =1001.5 KN ；' H =224.18 KN0.0（1001 .5 卄厂十「K c= =1.78> 1.2 满足要求。

水闸设计及闸室稳定计算

水闸设计及闸室稳定计算引言：水闸是一种用来控制水流的工程构筑物，供水、排水、防洪等工程都需要用到水闸。

在设计水闸时，需要考虑到水闸的稳定性，以确保其能够长时间稳定地承受水流的冲击力。

本文将介绍水闸设计及闸室稳定计算的相关内容。

一、水闸设计：1.水闸类型选择：根据工程的具体需求，选择合适的水闸类型，如引力闸、卧式闸、立式闸等。

2.水闸尺寸计算：根据工程的流量要求和水头要求，计算水闸的尺寸，包括设闸宽度、设闸高度等。

3.水闸结构设计：根据水闸类型和尺寸，设计水闸的结构，包括闸板、边墙、水封、导流堤以及启闭机构等。

4.材料选择：选择适合的材料，以确保水闸的耐久性和稳定性，如混凝土、钢材等。

二、闸室稳定计算：闸室稳定计算是水闸设计中的重要环节，可以通过计算闸室结构的稳定性，预测其在水流冲击力下的表现。

1.水流力计算：根据水闸的流量要求，计算水流的流速和冲击力等参数。

2.受力分析：根据水流的冲击力和闸室的结构，进行受力分析，计算闸室所受的水力力、重力力和土壤力等。

3.结构稳定性计算：根据受力分析结果，计算闸室的结构稳定性，包括抗倾覆力，抗滑动力和抗浮力等。

4.附加稳定性计算：考虑到现实工程中的其他因素，如地震力、温度变化等，进行附加稳定性计算。

5.结果评估：根据稳定性计算结果，评估闸室结构的稳定性，确定其能否满足设计要求。

结论：水闸设计及闸室稳定计算是水闸工程设计中的重要环节，能够保证水闸在长期使用中的稳定性和安全性。

设计师需要综合考虑水流力、结构受力以及其他因素，制定合理的设计方案。

未来，随着科技的发展，水闸设计及闸室稳定计算也将不断更新，以满足更高水平的设计需求。

水闸的概念及计算

第八章水闸§8-5 闸室的布置和构造教学容底板、闸墩、工作桥、交通桥一、底板按形状分：有水平底板、低实用堰底板（上游水位高，流量又受限制）。

河宽、孔多。

需用横缝将闸室分成若干闸段（每个闸段可分为一孔、两孔、三孔）按底板与闸墩的连接方式分：整体式、分离式整体式闸底板与闸墩浇筑成整体，墩中分缝。

（也有闸室底板中间分缝的）底板形式⎭⎬⎫⎩⎨⎧--kpa 4030较差，箱式底板：地基承载力实心底板适用于松散地基，地震烈度较高的地区分离式单孔底板上设双缝，将底板与闸墩分开适用：坚基，紧密的地基上，不会产生不均匀沉降。

底板顺水流方向的长度：满足上部结构布置，结构强度和抗滑稳定要求。

二、闸墩材料：常用混凝土、浆砌石、少筋混凝土。

作用：分隔闸孔，支承闸以与上部结构。

材料：砼或浆砌石。

外形轮廊：过闸水流平顺，侧向收缩小，以加大过水能力。

分方形、三角形、半圆形、流线形。

高程：上游高出最高水位并有一定超高。

长度：与闸底板顺水流长度相同。

上、下游侧：铅直或10:1～５:1竖坡。

闸墩厚度：满足强度，稳定要求，决定于工作门槽深度和门槽颈部厚度。

门槽颈部厚度最小值为0.5m 门槽深0.3m 槽宽0.5～1.0 缝墩：1.2～1.5检修门槽与工作门槽之间须保持1.5 ～2.0m 净距。

胸墙与检修门槽之间也应留足1.0m 以上的间距。

三、闸门检修门---平门----位置：上游侧工作门--弧门平门--位置：① 上游侧②下游侧（利用水重帮助闸室稳定）闸门顶部高程：应高于可能最高蓄水位。

四、胸墙固定式、活动式作用：减少闸的高度，减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。

布置位置：置于门后--闸门紧靠胸墙，且止水效果好而简单；门前---止水结构复杂，易于磨损，有利于启闭，钢丝绳不易磨损•顶高程：顶与闸墩齐平。

底梁梁底高程：满足堰流的要求，堰顶高程＋堰顶下游水深＋ (0.2m)。

厚度：不小于0.15～0.2m 结构形式：板式、梁板式。

浅谈水闸整体式平底板结构设计

浅谈水闸整体式平底板结构设计摘要：在水利建设过程中，软性地基上的大中型水闸一般将闸墩与底板连结成一块整体的平底板。

由于整体式平底板的工程量能占到总工程量很大的一部分，因此底板的安全性对保证结构整体性起着重要的作用。

本文重点分析水闸整体式平底板结构设计。

关键词：水闸，整体式，平底板Abstract: in water conservancy construction process, soft foundation in large and medium-sized locks the pier and floor into a piece of whole even flat bottom. Because the amount of flat bottom single-piece can account for a large part of the total quantity, so to ensure the safety of the slab structure integrity play an important role. This article mainly analyzes locks and flat slab structure design.Keywords: locks, integral, flat bottom平底板是闸室底板形式中应用得比较广泛的一种(这里主要是指整体平底板)，应对它的受力情况进行精确的分析，并据以作出合理的设计。

闸室平底板按照弹性地基上的基础板，考虑其整体作用，即作为空间结构，已有初步研究成果。

其内力数值与按弹性地基梁计算结果比较，出入较大，且偏大较多。

目前正在把地基土当作是一种弹塑性体进行研究。

工程实际通常用来分析底板的方法仍然都是将闸室底板简化为平面(形变)问题来处理，并作了一些假设，因此计算结果是近似的。

1水闸的作用及问题水利工程中，水闸的应用非常广泛，一般建在渠道、河道、水库、湖泊等的岸边，是一种具有挡水和泄水功能的低水头的水工建筑物。

闸室的结构计算闸室的结构计算

§§6 6--7 7 闸室的结构计算闸室的结构计算闸室的结构计算闸室是一个空间结构，受力较为复杂，结构计算可采用空间有限单元法。

为简化计算，一般分成闸墩、底板、工作桥、胸墙等独立构件分别进行计算，同时考虑相互之间的连接作用。

闸室的结构计算主要内容： Ø 闸墩应力计算的基本方法 Ø 底板应力分析方法：倒置梁法 Ø 底板应力分析方法：反力直线分布法 Ø 底板应力分析方法：弹性地基梁法一、闸墩闸墩闸墩的结构受力特点？闸墩结构计算示意图闸墩闸墩的结构计算内容:水平截面上的应力计算 (纵向、横向)铅直截面上的应力计算弧形闸门，支座处的应力计算轴上。

最大剪应力发生在中闸墩 x x dLQ d I QS L I M A G x x x x - = = × = å å 2 3 , 2 max t t s m 边闸墩或受力不对称的中墩水平截面上有扭矩作用。

闸墩边缘位于x —x 轴上点的最大扭剪力可近似为： 2 max 4 . 0 LdM T T = t 1.计算墩底水平截面上的正应力与剪应力 ①顺水流方向（纵向）：最不利情况是闸门全关挡水、闸墩承受最大上下游水位差。

产生的上下游端的正应力为：闸墩L I S Q d I M A G y yy y ¢ = ¢ × ± = ¢ å å t s 2②垂直水流方向（横向）：最不利情况是一孔检修的情况，此时该孔上下游检修闸门关闭而相邻孔过水。

闸墩两侧存在水头差，受到横向水压力和车辆刹车制动力等荷载。

闸墩2.铅直截面上的应力计算（门槽处应力计算）采用重力法计算。

对任一铅直截面位置，在任一高程取高度为 1m 的闸墩作为脱离体，其顶面、底面上的正应力和剪应力分布已由前述公式求出，由静力平衡条件可求出任一铅直截面上的N 、M 、Q ，从而可求出该截面上的平均剪应力和平均正应力。

水闸底板结构计算.

水工建筑物项目化实训包
底板结构计算
主讲人：邓婷婷山东水利职业学院
2015.04
底板结构计算
一.《水闸设计规范》规定：
（1）水闸结构应力分析应根据各分部结构布置型式,尺寸及受力条件等进
行.
（2）开敞式水闸闸室底板的应力分析可按下列方法选用： 1）土基上水闸闸室底板的应力分析可采用反力直线分布法或弹性地基梁法.
2）当采用弹性地基梁法分析水闸闸室底板应力时,应考虑可压缩土层厚度
与弹性地基梁半长之比值的影响. 3）岩基上水闸闸室底板的应力分析可按基床系数法计算. （4）当采用弹性地基梁法时,可不计闸室底板自重；但当作用在基底面上的均布荷载为负值时,则仍应计及底板自重的影响,计及的百分数则以使作用在基底面上的均布荷载值等于零为限度确定.
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底板结构计算
二、整体式平底板内力计算
按照不同的地基情况采用不同的底板应力计算方法。（1）相对密度Dr＞0.5的砂土地基或粘性土地基,可采用弹性地基梁法。（2）相对密度Dr0.5的砂土地基，可以采用地基反力沿水流流向呈
直线分布、垂直水流流向为均匀分布的反力直线分布法。
（3）对小型水闸，则常采用倒置梁法。
底板结构计算
二、整体式平底板内力计算
（二）反力直线法该法假定地基反力在垂直水流方向也为均匀分布。其计算步骤是：（1）用偏心受压公式计算闸底纵向地基反力。
（2）确定单宽板条及墩条上的不平衡剪力。
（3）将不平衡剪力在闸墩和底板上进行分配。（4）计算作用在底板梁上的荷载。
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底板结构计算
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底板结构计算
二、整体式平底板内力计算
按照不同的地基情况采用不同的底板应力计算方法。（1）相对密度Dr＞0.5的砂土地基或粘性土地基,可采用弹性地基梁法。（2）相对密度Dr0.5的砂土地基，可以采用地基反力沿水流流向呈

水闸设计及闸室稳定计算

［附录一：泄洪冲砂闸及溢流堰的水力计算1.1设计资料：根据设计任务书中提供的资料和该枢纽布置段的基本地形资料本工程中的河流属于山溪性河流天然来水量多集中在洪水季节，平时来水量仅占全年来水量的10%;河水中泥沙含量较大尤其是伴随洪水中的泥沙较多；再根据其地形资料来看本工程布置段的地形坡度比较合适，因此在选择泄洪冲砂闸地板高程1852.40m。

根据上述本工程中的泄洪冲砂闸为宽顶堰，堰顶高程1852.40m,过闸水流流态为堰流。

汛期通过闸室的设计洪水流量Q设=1088m3/s,校核洪水流Q校=1368 m3/s。

因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式：Q -、；mb v 2 g H 2S -为淹没系数，取为1.0;m---为流量系数，因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385;£ --为侧收缩系数，先假定为1.0；H---位总水头，初设阶段不考虑行进流速，即假设的堰上水头；b—闸门净宽；来洪水时洪水将由溢流堰和泄洪冲砂闸两部分共同承担，这样可减去一部分闸孔的净宽并设置溢流侧堰初步拟定溢流堰为折线形实用堰。

初步拟定溢流堰堰顶高程=进水闸设计流量的堰顶水头对应的水位+ (0.2—0.3m)=进水闸闸底高程1853.60m +闸前水位1.40m +超高0.2m =1856.4m采用共同水位法和堰流公式计算两种工作情况下的特征洪水位：先假设一个水位，用堰流公式分别计算过堰流量和过闸流量，二者相加等于实际流接近计算工作情况下的洪水流量时，该水位就为所求。

因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式：Q -、. ； mb、2 g H 2S -为淹没系数，取为1.0m---为流量系数，因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385;计算溢流堰时因为溢流堰为折线形实用堰m=0.3.£ --为侧收缩系数，先假定为1.0;H---位总水头，初设阶段不考虑行进流速，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）设计洪水情况下：洪水流量Q=1018 m/s。

水闸底板结构计算方法对比分析

第５期２００７年１０月广东水利水电ＧＵＡＮＧＤＯＮＧＷＡＴＥＲＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲＮｏ．５Ｏｃｔ２嘶水闸底板结构计算方法对比分析罗庆锋１’２（１．广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州５１０１７０；２．华南理工大学建筑学院，广东广州５１０６４０）摘要：水闸底板结构计算的方法很多，各种方法的计算结果相差较大。

该文对水闸底板结构计算的９种方法进行实例对比，分析遣成这种差别的主要原因，并提出各种方法的适用条件毗度使用时应注意的问题。

关键词：弹性地基梁；基床系敷法；郭氏查表法；链杆法；边荷栽；水闸底板中图分类号：ＴＶ６６２＋．１文献标识码：Ｂ文章编号：１００８－０１１２（２００７１０５－００２９－０５１问题的提出根据《水闸设计规范》（ＳＬ２６５—２００１），目前水闸底板的结构计算方法有倒置梁法、反力直线法（荷载组合法或截面法）、基床系数法（文克尔假定）、半无限深的弹性地基梁法、有限深的弹性地基梁法和空间有限单元法等，各种计算方法所得的结果大相径庭，本文列出９种不同的计算方法，对其成果进行对比分析，提出水闸结构计算中应注意的问题。

２实例计算及对比以湛江市军民水闸中孔的完建工况为例。

该水闸共６孔，２孔一联，每孔净宽为１０ｍ，墩高为７．５３ｍ，底板厚为１．８ｍ，缝墩厚为３ｍ，中墩厚为２１１１．顶板厚为０．６ｍ，顺水流方向的长度为１６ｍ，工作门位于水闸的正中间，地基采用碎石桩处理，环境类别为四类环境。

其闸室纵、横剖面分别见图１、图２。

围１闸室纵剖面图２闸室横剖面（单位：高程／ｍ；长度／ｎｍｌ）收稿日期：２００７－０７．１７作者简介：罗庆锋，男。

工程师，从事水利水电工程设计工作。

・２９・２００７年ｌｏ月第５期罗庆锋：水闸底板结构计算方法对比分析Ｎｏ．５Ｏｃｔ２００７２．１倒置粱法倒置梁法是假定地基反力（均布）作荷载，底板当作梁，闸墩当支点，按倒置的连续梁计算其内力。

这种计算方法忽略了各闸墩处变位不等的重要因素，计算所得的支座上的反力与闸墩实际传给底板的荷载一般来说是不相等的，误差较大，因而不宜在大、中型水闸没计中采用，对于小型水闸可参照使用。