(完整版)闸室稳定计算2
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。
水闸稳定计算知识分享
允许值
2 1.1 1.25
备注 偏外河侧
<[η] >[Kf] >[Kc]
外河为上游,内河为下游)
0.6
排架长1
0.6
0.3
排架宽1
0.3
2
排架高1
3.9
2
排架长2
1.3
0.3
排架宽2
0.3
0.39
排架高2
0.4
3.69
排架长3
0.3
2
排架宽3
4
0.3
排架高3
0.4
5.4
排架数
2
4
6
10.7
力臂(m) 6.85 6.85 6.10 12.95 6.10 12.95 0.85 3.95 12.95 6.40 7.75 7.75 6.80 10.36 11.20 9.20 7.95 9.20 7.75 7.95 3.95 3.95 0.53 ΣM=
满足要求 满足要求 满足要求源自上游交通桥高0.4
电机层楼板长1
边墩数
2
上游交通桥墩面积
0.1
电机层楼板长2
边墩高1
5
下游工作桥长
1.5
电机层楼板宽
边墩高2
4
下游工作桥宽
6
闸室房屋楼板厚
边敦厚
0.5
下游工作桥高
0.2
闸室房屋楼板长
边墩顺水流长度1
12.2
后墙高
5
闸室房屋楼板宽
边墩顺水流长度2
1.5
后墙厚
0.4
房屋长
中墩高1
5
后墙宽
体积(m3) 57.60 14.60 143.10 23.00
闸室稳定计算
垂直力(t) 荷载名称 闸室结构自重 455.48 36.75 12.72 上游水压力
正常蓄水工况
水平力(t) 力矩(t.m) 力臂(m) 顺时针 1195.03587 1.97 0.40 5.07 0.43 3.25 2.17 2.00 6.00 0.00 0.00 503.48 418.7475 84.7275 0.00 0.00 49.47 44.4 5.07 4.30 0.00 2.95 96 0 0 0 0 1368.39887 246.19 1122.20812 72.275 5.088 0 2.20 0.00 55.77 28.9575 48.00 0.00 181.25 62.74 反时针
设计 风速 吹程(km) 浪高增强系数k 涌高hB 波长2LB 18 1.0 1.97802 0.82191 8.21915
剩余浪压力强度a 0.73147 超高h0 1.152 水重力 浪压力 土压力 地震力 合计
基底应力 b= e= 6.50 0.57 a= Pmax= Pmin= η = 荷载 结构总重G= 上游正常蓄水位= 下游正常水位= 上游正常蓄水位= 上游正常蓄水位= 下游正常水位= 下游正常水位= 下游正常水位= 上游正常蓄水位= 735.47 上闸底板高程= 732.47 下闸底板高程= 735.47 上游止水高程= 735.47 上游止水高程= 732.47 闸齿槽高程= 732.47 闸齿槽高程= 732.47 闸齿槽高程= 735.47 下游正常水位= 732.47 B1= 732.47 B2= 731.97 731.97 顺河向铺盖Bp= 731.17 顺河向闸底板B= 731.17 731.17 顺河向闸底板B= 732.47 顺河向闸底板B= 折减系数α = 是否记入地震力= 6.50 单孔宽L= 6.50 单孔宽L= 6.50 单孔宽L= 0.45 0.00 浪压力Pl= 土压力Pt= 地震力Pt= 稳定计算 全部竖向荷载 G Kc= 418.75 水平向荷载 H 3.77 44.40 摩擦系数f= 0.40 20.8 0.00 基底面积 a= 39.00 4.00 单孔净宽L1= 4.00 单孔净宽L1= 单孔宽L= 0.00 单孔宽L= 4.00 水重W1= 4.00 水重W2= 6.00 上游水压力P1= 6.00 上游水压力P2= 6.00 下游水压力P3= 6.00 浮托力Pf= 6.00 渗透压力Ps= 12.72 5.07 55.77 28.96 0.00 0.00 0.00 0.00 455.48 48.00 0.00 36.75 39 16.3873226 5.086908166 3.221470109
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审查校核计算***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:2302H g b m Q s εσ=22'02ϕg bh Q h H c c ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=4001171.01ss b b b b ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ε 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; ε——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 ;sσ——淹没系数,按自由出流考虑,采用1.0;ϕ——流速系数,采用0.95;已知过闸流量Q=5.2(m 3/s )先假设箱涵过流断面净宽确定箱涵过流断面高度,经试算得:综上,过流断面尺寸为2.5m ×2.0m (宽×高),设计下泄流量Q 为5.2m 3/s ,过流能力满足要求。
2、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、Ⅱ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 2.352×9.81=23.07 KN;闸底板重25×4.0×0.7×4.1=287 KN;闸墩重25×0.8×4×2*2=320 KN;平台板,梁25×(0.25×0.45×2+1.05×0.15)×2.5=23.91 KN;柱25×2.82×0.4×0.4×4=45.12 KN;启闭力-100 KN;启闭机重0.56×9.81=5.49 KN;启闭梁25×(0.3×0.5+0.25×0.4+1.35×0.12)×2×3.5=72.1 KN;工作桥25×(5.9×0.12+0.2×0.25×3)×2.0=42.9 KN;25×(6.28×0.13×2×0.13+1.2×0.15×5×0.15)×2=34.73 KN;启闭房砖墙22×0.864×4.1×4=311.73 KN;∑自重=23.07+287+320+23.91+45.12-100+5.49+72.1+38.815+340=1016.98KN;水重10×2.0×2.0×2.5=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)×2/2×2.5=188.5 KN ; 离截面形心距离 e=()()377.477.277.477.222⨯++⨯⨯=0.91 扬压力 0.5×2×10×2×2.5=-50KN ;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 []cc K HGf K ≥⋅=∑∑式中:Kc ——为抗滑稳定安全系数;[]c K ——规范要求的抗滑稳定安全系数最小值;∑G ——作用在防洪闸上的全部垂直力总和 ;∑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0.4 4)计算结果工况一:∑G =951.5 KN ;∑H =33.33 KN ; K c =33.335.9514.0⨯=11.41>1.2 满足要求;工况二:∑G =1001.5 KN ;∑H =224.18 KNK c =18.2245.10014.0⨯=1.78>1.2 满足要求。
闸室稳定计算
体积容重总重力臂力矩形心边墩28.825720 2.41728中墩27.3825684.5 2.41642.8齿墙28.4325710.75 2.962103.82闸底板68.37251709.25 2.965059.38闸门槽-2.4725-61.75 4.6-284.05水重32.479.81318.5307 5.551767.845合计4081.28112017.8上游力臂上游力矩4.2 2.7 2.35-2948.31下游力臂下游力矩1254.601518.483 1.35699.9521合计736.1179-2248.364.22.2力臂力矩渗透压力-853.473.31-2824.99力臂力矩浮托力-974.38 2.46-2396.97合计-1827.85-5221.961.224494f取0.4合计自重静水压力扬压力水平力736.12垂直力4081.28#######力矩#####################形心轴力矩-952.60-142.87836.40闸室基地面面积A87.00-0.1149722.9236528.879351.259806扬压力渗透压力闸前水深下游水深自重荷载静水压力上游水深下游水深上游静水压力下游静水压力上游形心轴-0.18下游形心轴0.16形心轴力臂偏心距e地基应力δmin地基应力δmin 不均匀系数0.98抗滑稳定系数KcP =1/2rHU =1/2γ"(H-" ℎ_形心轴力臂形心轴力矩0.21440.2136.90000-1.1872.8651.88598.8377-952.603形心轴力臂上游形心轴力矩-0.18-225.828162下游形心轴力矩形心轴力臂-836.40060-836.40060.1682.957284-142.870878形心轴力矩。
船闸计算书——内闸首稳定计算
W+U1+U2) / (B*H)-Σ Mo /
(1/6*B*H*H)=
Kc=fΣG/ΣH =0.30*(Σ
(W1:W9)*095 /
1.05+W10+W10
'+U1+U2) / 抗滑稳定: (U3+U4) =
Kc= M a 逆时针 / M a 顺时针= - (Σ
闸室水位: 2.00 垂直
力 (KN)
向 下为正
0.00 0.00 0.00 0.00 615.00 401.45 463.10 981.31 3716.00
水平 力 (KN) 向右(外河 水压力)为 正
#DIV/0!
力矩 M
a 力臂 o o (KN-m)
逆时 (m) 针为正
-4.950
-2.223
(W1*Ao:W9*Ao) / (1/6*B*H*H)=
0.00 0.00 787.50 116.03 52.50
941.6
3460
-1400
3.210 -1.650
3.210 -2.650 -1.650
-4.325
2.675
0.000
2527.88
9255.50 0.00
0.00 0.00
-307.47 -86.63
0.00
0.00 -48970.32
-9800.00 -8881.65
-3600.00 0.00
-22281.65
0 0.00
H= 14
底板标
高:
-0.50
水平
力 (KN)
向右(外河
水压力)为 正
闸室稳定计算
闸室稳定计算(1)闸室基底应力计算依据“水闸规范”当结构布置及受力情况对称时按第29页(7.3.4-1)计算。
e=B/2-∑M/∑GP max =∑G/A*(1+6*e/B)P min =∑G/A*(1-6*e/B)式中:P max --闸室基底应力的最大值;P min --闸室基底应力的最小值;∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载(t );∑M--作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩(t ·m);A--闸室基底面的面积(m 2);B --底板沿水流方向的长度(m)。
e --偏心距设计水位273.58底板高程264.24基本资料:闸室的稳定计算钢筋砼容重为2.5t/m3,进口段底板座于强风化白垩系砂砾岩上,中等透水,承载征值300kPa,f'=1.1,C'=1.1MPa。
五级建筑物水闸稳定基本组合抗滑稳定系数不小于1.05,特殊组合不小于1.0;最大基底应力与最小基底应力之比基本组合不大于2.0,特殊组合不大于2.5。
22程264.24上游9.34备注体积计算12.5644.3*3.6*0.7+(0.4+0.8)*0.4*0.5*2*3.696.723*4*8.062.25927.06*0.4*0.80.5255*0.35*0.31.444*3*0.123.95520.4*0.4*12.36*21.97760.4*0.4*12.360.546*0.3*0.366.87.62121.8*0.27*7+0.3*0.3*0.3*8+1.98*0.12*12+0.18*0.8*83.66*5*0.1275.8160.5*18*3.6*3.6*0.65427.454441/2*9.8*9.34*9.343.1361/2*9.8*0.8*0.833.7129.8*0.8*4.3196.79380.5*9.8*9.34*4.3,承载力特滑稳定系数不小于组合不大于2.0,特47.86329.34*4.3*3.6-96.720.8*8。
(完整版)闸室稳定计算
1.50
3.29
3.30
10.87
1.50
73.50
3.30
242.55
1.50
-2.63
3.30
-8.66
1.45
6.09
3.05
18.57
1.00
64.68
0.40
25.87
1.00
8.66
-0.25
-2.17
150.40
-1.700
-255.68
2.82
22.40
-1.700
-38.08
2.82
121.18 18.05 86.74 141.24 122.70 29.11 14.25
启闭机 机房
交通桥 底梁 端梁
桥面板 汽车荷载 防撞护栏
合计
5.50
3.0
16.50
-1.700
-28.05
4.00
2.31
430.00
1.0
430.00
-1.700
-731.00
4.00
60.20
1.42
25.00
1.22
(偏向下游正号)
kN/m2 kN/m2 <2.0
<
100.00
kN/m2
满足要求,《水闸设计规范》P30,SL265-2001
11.50 11.50
26.57 692.30
6.00
28.67
6.10
7.48
6.35
75.06
6.40
35.84
6.80
45.73
2030.82
25.00
46.97
2.0
93.94
1.500
140.91
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=1088m 3/s,校核洪水流Q 校=1368 m 3/s 。
因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式:232Hg mbQ δε=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:232Hg mbQ δε=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 m 3/s 。
三河闸工程闸室稳定复核计算及分析
依据 S 25 2 0 《 闸设计 规范》 闸室稳定 复核 L 6- 0 1水 ,
包 括 以下 两个 方 面 :
l 整体抗滑稳定 。 t 1 . 对于粘性土地基上 的大型水闸, 沿
【 要 】 三河闸为淮河流域第一大闸, 摘 已安全运行 5 8年。为做好水 闸的安全鉴定 工作 , 对工程进行 了稳定 复核计
算 及 结果 分 析 。 本 文 介 绍 的 复 核 计 算 的原 理 、 法 , 同类 工 程 有 一定 的借 鉴 意 义 。 方 对
【 关键词 】 水 闸 稳定复核 计算原理
b 特殊荷载组合 。 . ④校核洪水位组合 : 此时闸门开启 高度 23m, . 4 过闸流量 l0 0  ̄, O0 m 上游水位 1. 下游水 7 m, O
位 1. m, 3 0 水位差 3 0 ⑥正 常蓄水位 与地震组 合 : 6 . m; 4 此
时闸门关 闭,上游水位 1. ,下游水位 7 0 水位差 40 0 . m, 5
65 m 。 .0
为 l , 级 至今已安全泄洪约 l00 m 。 10 亿 3
2 地质 条件
三 河 闸 闸基 土 质 比较 均 匀 ,绝 大 部 分 属 含 砂 礓 的
3 稳定计算方法 . 2
坚实壤土。闸基土层平均标准贯入击数 达 2 击 , 5 承载 力达 30 P 。闸基 透水性 较差 , 0k a 渗透系数约为 1 l一 xO ~
b 闸室基底应力按下式计算 : .
王进 东等/ 三河闸工程 闸室稳 定复核计算及 _ 一 — - m n
∑G . M ∑
L —— 水 平段 长度 , x m;
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。
根据上述本工程中的泄洪冲砂闸为宽顶堰,堰顶高程,过闸水流流态为堰流。
汛期通过闸室的设计洪水流量Q 设=1088m 3/s,校核洪水流Q 校=1368 m 3/s 。
因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式: 232Hg mb Q δε=δ- 为淹没系数,取为;m ---为流量系数,因为是前面无坎的宽顶堰所以m=; ε--为侧收缩系数,先假定为;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+(—0.3m )=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: 232Hg mb Q δε=δ- 为淹没系数,取为m ---为流量系数,因为是前面无坎的宽顶堰所以m=;计算溢流堰时因为溢流堰为折线形实用堰m=.ε--为侧收缩系数,先假定为;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 3/s 。
水位 (m)过闸总流量(m 3/s) 过堰总流量 (m 3/s ) 实际总流量(m 3/s )1054(b )校核洪水情况下:洪水流量Q=1368 m 3/s水位 (m )过闸总流量 (m 3/s ) 过堰总流量 (m 3/s ) 实际总流量 (m 3/s )经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。
闸室稳定复核计算分析
闸室稳定复核计算分析结合献县枢纽进洪闸闸室稳定复核计算项目,简要介绍了河道管理范围内水闸工程闸室稳定复核计算的基本内容和方法,包括:基底应力、抗滑稳定、刺墙抗滑稳定及渗流等复核计算,并加以分析。
标签:稳定复核;计算;分析1、工程概况献县枢纽进洪闸位于献县县城西北,建于1967年8月,共6孔,闸身净宽48m,每孔净宽8m,中边墩厚度均为1.0m,闸墩、地板长度均为16m,底板厚1.2m,闸上设计水位16.3m,设计流量943m3/s,校核水位17.4m,校核流量1130m3/s,进洪闸全长105.8m。
闸门为开敞式钢筋混凝土结构。
2、闸室稳定复核计算2.1 计算工况进洪闸闸身结构采用了无桩基的分离式,即将闸墩与部分底板构成倒T形,抗滑稳定复核时分别计算中墩和边墩的抗滑稳定,闸室基底面与地基之间的摩擦系数取0.33。
进洪闸闸室稳定复核采用三种工况进行计算,即:一、建成无水;二、闸前水位13.50m,闸后无水;三、闸前水位13.50m,闸后无水+地震。
2.2 基底应力计算当结构布置及受力情况对称时,进洪闸基底应力按照《水闸设计规范(SL265-2001)计算,公式为:Pmaxmi n=∑G/A±∑M/W,各种计算工况下的基底应力计算结果(见表1)。
2.3 抗滑稳定计算2.3.1 闸室抗滑稳定计算闸室抗滑稳定计算按《水闸设计规范》(SL265-2001)公式计算:K=f∑G/∑H,闸室基底面与地基之间的摩擦系数取0.33。
抗滑稳定计算成果:建成无水情况下中墩计算抗滑安全系数为0,容许抗滑安全系数为1.30;边墩计算抗滑安全系数为0,容许抗滑安全系数为1.30。
闸前水位13.50m闸后无水情况下中墩计算抗滑安全系数为1.54,容许抗滑安全系数为1.30;边墩计算抗滑安全系数为1.98,容许抗滑安全系数为1.30。
闸前水位13.50m闸后无水+地震情况下中墩计算抗滑安全系数为1.36,容许抗滑安全系数为1.15;边墩计算抗滑安全系数为1.59,容许抗滑安全系数为1.15。
闸稳定及结构应力计算
工程名称: 工况:
闸室长度 闸室总宽 闸墩总厚 上游水位(内河) 28 25 5.00 闸基高程 底板高程 底板厚度 长度 14 0 启闭机房 公路桥 汽车荷载 闸墩b2 0 8 0 14 0 启闭机房 公路桥 汽车荷载 闸墩 b3 0 8 0 14 0 启闭机房 公路桥 汽车荷载 闸墩 b4 启闭机房 公路桥 汽车荷载 工作门槽 闸墩 b1 以下闸墩 14 0 10.77 0 1.5 0 14 0 0.0 0.0 5541.2 0.0 0 8 0
0 0 0 155153 0 0 0 0 116364 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1407 43612 480200 152512 0 -954638 508372 727031 40103 -327 35966 63. 14.00 28.00 28.00
1079.61 33.66 1094.75 34.14
σ
顶
σ
底
1183.2
-1927.4
2014-8-18
0.00 0.00 0.00 KN-m 弯矩 -32305 0 0 0 0 -43074 0 0 0 0 0 -32305 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 38788 0
0 0 0 51718 0 0 0 0 38788 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -21103 21103 0 -152512 0 0 127093 -3810
0 0 0 10.77 0 0 0 0 10.77 0 0 0 0
0 11.5 0 2 0 0 11.5 0 1.5 0 0 11.5 0
0 25 0 14 0 0 25 0 14 0 0 25 0
0.0 0.0 0.0 7388.2 0.0 0.0 0.0 0.0 5541.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
闸室的稳定计算
摩擦公式: 抗剪断公式:
KC
f G H
KC tg0
G C0 A H
若KC<[K],要提高表层抗滑稳定性则需结合工程的 具体情况,采取下列一种或几种抗滑措施:
(1)将闸门位置移向低水位一侧,或将水闸底板向 高水位一侧加长;
(2)适当增大闸室结构尺寸; (3)增加闸室底板的齿墙深度,以提高抗滑力。 (4)增加铺盖长度或在不影响防渗安全的条件下将
第六节
闸室的稳定计算、沉降校核及地 基处理
一、荷载计算及荷载组合 二、稳定分析 三、闸基的沉降 四、地基处理
一、荷载计算及荷载组合
1、荷载
作用在水闸结构 上的主要荷载有 自重、水重、静 水压力、扬压力、 浪压力、泥沙压 力、土压力及地 震荷载等
2、荷载组合
荷载 计算情况
荷载
组合
重 静水 扬压 浪压 泥沙 地震
一荷载计算及荷载组合二稳定分析三闸基的沉降四地基处理作用在水闸结构上的主要荷载有自重水重静水压力扬压力浪压力泥沙压力土压力及地震荷载等荷载组合计算情况正常挡水情况基本情况设计洪水情况按检修期低水位条件或其他可能时期计算各种荷载校核洪水位情况按校核洪水位进行计算特殊情况地震情况按正常挡水位组合计算静水压力扬压力浪压力等地震烈度大于6度时考虑地震组合影响一般分为施工完建运用检修等情况进行计算土基上的闸室稳定计算应满足
Pmax
Pm in
3、沿闸室基础底面的抗滑稳定安全系数, 应大于允许值,即
KC KC
4、验算闸基的整体稳定 (1)在竖向荷载作用下的地基承载力 (2)在竖向荷载和水平荷载共同作用下,
地基承载力核算。
2、计算方法
(1)验算闸室基底压力 当结构布置及受力情况对称时
水闸设计及闸室稳定计算
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=1088m 3/s,校核洪水流Q 校=1368 m 3/s 。
因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式: 232Hg mbQ δε=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: 232Hg mbQ δε=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 m 3/s 。
水闸稳定计算
( 1 )粘土铺盖:如图 5-25 ( a )所示, a 点处 水平水压力强度按静水压强计算, b 点处则取 该点的扬压力强度值,两点之间,以直线相连 进行计算。 ( 2 )混凝土铺盖:当为混凝土或钢筋混凝土 铺盖时,如图5—25(b)所示,止水片以上的水 平水压力仍按静水压力分布计算,止水片以下 按梯形分布计算, c 点的水平水压力强度等于 该点的浮托力强度值加上 e 点的渗透压力强度 值, d 点则取该点的扬压力强度值, c 、 d 点之 间按直线连接计算。
荷载组合
荷载组合分为基本组合与特殊组合两类。
基本组合:由基本荷载组成;
特殊组合:由基本荷载和一种或几种特殊荷载 组成。
荷载见表5—19
(二)闸室抗滑稳定计算
1.计算公式
(1)土基上水闸闸室沿底板与地基间滑动
对于小型水闸 对于大、中型水闸
f G Kc H
(5-37) (5-38)
Kc
(2)摩擦桩 当硬土层埋深较深时,桩只能插入到软土层的一定深 度,利用桩与周围土壤的摩擦力支承上部荷载,称为摩擦 桩。水闸多采用摩擦桩。
(四)其他方法 振冲砂桩法、强夯法、高压 旋喷法、真空预压法等等。
回答以下问题:
1、水闸稳定分析包括哪些内容?计算公式是 什么? 2、水闸地基处理有哪些方法? 3、换土垫层进行地基处理时,砂垫层的作用 是什么?
m——地基沉降量修正系数,可采用1.0~1.6(坚实地基取较小值,软土地
基取较大值)。
当地基承载力不够或计算最大沉降量超过允许值 时,可以采用一定工程措施:
① 改变结构型式 ( 采用轻型结构或静定结构 ) , 加强结构刚度;
② 增大基础面积和埋置深度; ③ 采用沉择合适的施工程序,尽量减少相邻建筑物 或填土的重量。
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一
、根据给定相关资二、1《水闸设计规范》2《水工建筑物抗震3《水闸》水利水电三、
四
、1水闸等级为4级,
2345678系数:基9该地基土质属岩基五、
1结构自重G =γV 式中:
G ——结构
自重γ——砼容
重,25kN/m 3;V ——结构体积
汤南干渠渠首进水闸闸室稳定计算
2水重
式中:
W ——水重
标准γ'——水的容10
kN/m 3
B 0——闸室总净
3
m
h ——水深
(m),l ——闸门中线
3水压力
式中:
P ——
水压
力标B ——水压
力计
6
m;
其它符号意义同
4浮托力
式中:
U 1——浮托
力标
V ——底板
体积h ——上游
或下
其它符号意义同
5渗透压力
式中:
U 2——渗透
压力
'W Bhl
γ=2
1
'2P Bh γ=10'()U V hB γ=+21
'2U hLB
γ=∆
Δh ——闸室
上下L ——闸室
长
7m;
其它符号意义同上
6地震惯性力
式中:F i ——作用在
质点i 的水平a h ——
水平向设计地震加速0.25
G Ei ——集中在质点i 的重力αi ——质点i 的动态分布系g ——重力加速度。
9.81m/s 2
7地震动水
压力
式中:
F——单位宽度动水压力标ρw ——水体
质量密度标准1
kN/m 3
h——计算水深, 1.8
m;
其它符号意义同上
六
、1 基地压力计算
ξ——
地震作用的效应折减系数,取值为F=0.65a h ξρw h 2
= 1.03kN/m
ξ
W
M
A
G ∑∑±=
max min σi h Ei F =a G i
g α
ξ
A=BL
式中:——闸室基底
∑G——作用在闸
∑M——作用
在闸矩之
和(kN
A——底板面积
W——闸室基底
B——闸底板垂
L——闸底板顺
2
闸室抗
滑稳定
式中:K c——
沿闸
室底
f——
闸室
基底
∑H——
作用
在闸
∑G——
作用
在闸
2
闸室抗
浮稳定
式中:K f——
闸室
抗浮
∑V——
作用
在闸
∑U——
作用
在闸
max
min
σ
∑
∑
=
H
G
f
K
C
∑
∑
=
U
V
K
f
W
M
A
G∑
∑
±
=
max
min
σ
2
1
6
W BL
=。