渡槽

高层建筑结构设计The Design
of Tall Buildings
广州大学土木工程学院 吴轶
断面型式分类
渡槽槽身断面型式
(a)矩形槽身
(b)U形槽身
(c)梯形槽身
(d)圆管形槽身
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矩形断面
矩形槽身
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渡槽分类——斜拉渡槽
斜拉渡槽特点
1. 自重轻、跨度大、造型美观 2. 减少基础墩，施工期缩短，节约了工时费及管理费 3. 斜拉渡槽的自重、水重等荷载基本上是全槽均匀分布的，如整体 布置得当，可使塔架两侧相对应的拉索水平力尽可能相等，使槽 身尽量不受或少受弯矩的作用，这是保证塔身纵向稳定的关键 4. 混凝土塔架、槽身成为受压构件，钢筋混凝土槽身成为偏心受压 构件，高强钢材作为拉索成为受拉构件，充分利用材料，结构经 济合理
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圆形截面
横向受力条件与抗风稳定性最有利，但施工较复杂
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U形截面
U形薄壳渡槽
(1)造型好，水利条件优越； (2)结构简单、受力明确； (3)纵向刚度大、受力条件好、结构有足够的强度、刚度、稳定性、 结构安全可靠，由于迎风面的大部分成圆弧面，对风的阻力减小， 抗风稳定性较为有利； (4)施工方便，它能适用于各种施工方案，特别容易实现吊装方案； (5)结构重量轻，节省工程量和工程投资； (6)便于工厂化生产及管理，质量容易保证。
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渡槽分类——斜拉渡槽
斜拉渡槽
1. 由上部结构的主梁（即槽身）、斜拉索、塔架及下部结构的槽墩、 槽台组成 2. 布置许多拉索作为槽身的支承点，形成弹性支承连续梁或简支梁 3. 拉索施加预应力使梁内弯矩减少，可增大跨越能力，主梁高度可以 相应减少而节省材料 4. 槽身主要承受轴向力和弯矩，属弯压构件，对槽身的纵向配筋与抗 裂十分有利。
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渡槽分类——拱式渡槽
拱式渡槽——以拱式结构作为渡槽槽身结构支承
拱上结构
主拱圈 墩台
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渡槽分类——拱式渡槽
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渡槽分类
按其支承形式来分 梁式 拱式 桁架式 斜拉桥式 吊索桥式
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渡槽分类——梁式渡槽
梁式渡槽
渡槽槽身直接搁置在槽墩或槽架上，槽身既起输水作用，又 能承受荷载起纵向梁作用 梁式渡槽按照支承点数目及其布置位置不同，又可分为简 支、单悬臂、双悬臂及连续梁四种型式
渡
槽
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什么是渡槽？
渡槽又称高架渠，是一组由桥梁，隧道或沟渠构成 的输水系统。 用途：用来把远处的水引到水量不足的城镇、农村 以供饮用和灌溉。 渡槽结构的主要作用在于输水——输水桥梁。
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矩形断面
组合矩形截面
大流量要求
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梯形截面
梯形截面
预制施工较简单，但横向受力条件不利。由于迎风与背风面都是倾 斜的，对风的阻力较小，抗风稳定性有利
(a)简支梁式 (b)单悬臂梁式 (c) 双悬臂梁式 (d) 连续梁式
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渡槽分类——梁式渡槽优缺点
梁式渡槽优缺点
（1）梁式渡槽结构简单、施工与吊装方便，是目前最常用的 一种渡槽型式 （2）梁式渡槽的槽身起承重作用，自重比较重，跨中弯矩比 较大，不能用于太大跨度 简支梁式渡槽：8～15m 预应力梁式渡槽：20～50m （3）梁式渡槽结构对温度变化及不均匀沉陷比较敏感，容易 引起槽身变形，影响过水甚至发生漏水现象，梁式渡槽较 适用于较好的地基条件
拱式渡槽特点
1. 槽身不再是承重结构，主拱圈是拱式渡槽的主要承重结 构 2. 主拱圈以受轴向压力为主，拱内弯矩较小 3. 拱式渡槽跨度较大，可以达到上百米，可以充分发挥砖 石及混凝土等材料抗压强度高的优点，最大限度的节省 材料 4. 但是拱脚的约束条件和拱脚变位对拱圈的内力及稳定性 影响大，拱式渡槽要求建造在岩石地基上，或采用桩基 础或沉井基础
根据不同的横断面结构特点，又可分为多纵梁矩形槽、无拉杆矩形槽、 有拉杆矩形槽、加肋矩形槽和箱形槽
(a)多纵梁式 (b)无拉杆式
(c)带拉杆式 (d)加横肋式
(e)箱形槽
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矩形断面
矩形槽身
矩形槽身整体刚度较大，纵向挠度较小，槽身预制施工比较简单，但 是矩形槽身的迎风面与背风面都是竖直的平面，对风的阻力较大 多纵梁式矩形槽：水荷载主要由底部纵梁承担，侧墙以承受侧向水压 力为主，同时承担部分竖向水荷载。这种渡槽在纵向受力中，侧墙刚度 远远大于底部纵梁，使底部纵梁的跨中挠度大于侧墙的挠度，使得底板 的受力非常复杂 箱形断面渡槽具有刚度大，整体性好的优点 在无拉杆的渡槽中，侧墙底部弯矩最大，侧墙底部必须加厚 渡槽顶部设拉杆时，加强了两个侧墙间的联系，也为侧墙在顶部增加 了一个支点，对结构的受力有利