水閘設(shè)計(jì)步驟計(jì)算書多表

水閘設(shè)計(jì)步驟計(jì)算書多表一、擬定閘孔形式比較最高水位與地面高程，確定閘孔結(jié)構(gòu)形式。二、選用堰型及堰頂高程根據(jù)閘基土質(zhì)及運(yùn)行要求，確定堰型三、利用堰流公式初步擬定閘孔寬度。渠道斷面面積：A平均流速：平底堰＞0.65時(shí)為堰流，否則為閘孔出流；曲線形堰＞0.7時(shí)為堰流，否則為閘孔出流。he――閘門開度計(jì)入行進(jìn)流速的上游水深：2式中：H——上游水深；α——流速系數(shù)，取1.00；v0——上游行進(jìn)流速。A0.9時(shí)用下式計(jì)算過流能力：>0.72時(shí)，σ=2.310.4《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》公式A.0.1-6)B.≥0.9時(shí)用下式計(jì)算過流能力：閘孔總凈寬時(shí)所需的閘孔總凈寬小于初擬定的閘寬綜合以上引水情況和排水情況計(jì)算并考慮一定的安全儲(chǔ)備確定B=六、驗(yàn)算閘孔過水能力b0=4m,dz=1.0m,bb=3.66×2.5-0.5=8.65m淹沒系數(shù)為：側(cè)收縮系數(shù)為：計(jì)算流量為：Q計(jì)=σ8mBH03/2或Q=μ0hsB0·七、畫出閘孔寬度布置圖一、用孔流公式計(jì)算閘門初始開度和出閘水流出使流量設(shè)閘孔開度e為1.0m根據(jù)閘門相對(duì)開度：判別出流形式由《水利學(xué)》表8-7查得平板閘門的垂直收縮系數(shù)：82=收縮斷面水深：流量系數(shù)：收縮斷面流速：收縮斷面的共軛水深：潛孔比：由《水力學(xué)》圖8-34查得淹沒系數(shù)σs=比較ht與hc''的大小確定出流形式如閘孔為淹沒出流，則流量根據(jù)《水力學(xué)》（8-24）計(jì)算單孔流量：Qs=總流量：Q=以相同的方法設(shè)一組不同的閘孔開度e值，求得相應(yīng)的hc’’－h(huán)t最大時(shí)，相應(yīng)的下泄水流的能量最大最大流量計(jì)算表eε2hcμVcσsQs12345三、計(jì)算出閘水流的水躍消力池寬度：B=單寬流量：上游河道斷面面積：A=平均流速：躍前水深hc按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（B.1.1-3）計(jì)算：2式中：α——水流動(dòng)能校正系數(shù)，取1.0；q——過閘單寬流量；φ——水流動(dòng)能校正系數(shù)，取0.95；T0——由消力池底板頂面算起的總勢(shì)能移項(xiàng)得3令α T0-hc==αT0T0-=按迭代法計(jì)算hc''式中：T0=H0+d+V02/2g=2躍后水深：或根據(jù)Fr2值查表得共軛水深比η1=，則h=η1hc；若h/＞hs則需設(shè)消力池。2出池落差驗(yàn)算淹沒安全系數(shù)：應(yīng)滿足＝1.0～1.10的要求四、計(jì)算消力池的長(zhǎng)消力池長(zhǎng)度Lsj按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（B.1.2）計(jì)算：Lsj=Ls+βLj=式中：Ls——消力池坡段水平投影長(zhǎng)度；β——水躍長(zhǎng)度校正系數(shù)，取為0.75；五、計(jì)算消力池底板的厚度消力池底板厚度按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（B.1.3-1）計(jì)算式中：t——消力池底板始端厚度；ΔH'——閘孔泄流時(shí)的上下水位差；k1——消力池底板計(jì)算系數(shù)；q——過閘單寬流量?？紤]到消力池底板的抗浮要求，現(xiàn)取消力池底板厚度為m。六、確定消力池的構(gòu)造七、計(jì)算海漫長(zhǎng)度 對(duì)于·qsΔH,在1~9之間的情況，可按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（B.2.1）計(jì)算： Lp=ksqs=式中：Lp——海謾長(zhǎng)度（mqS——消力池末端單寬流量；ks——海漫長(zhǎng)度計(jì)算系數(shù)；ΔH,——閘孔泄流時(shí)上下水位差。八、計(jì)算沖刷坑的深度，確定防沖槽的尺寸海漫末端的河床沖刷深度按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（B.3.1）計(jì)算式中：dm——海漫末端河床深度；qm——海漫末端單寬流量hm——海漫末端河床水深。0]——河流土質(zhì)允許不沖流速 濕周：x=b+2h1+m2=水力半徑：R=A=x一、滲流計(jì)算水位組合二、下輪廓線布置，驗(yàn)算防滲長(zhǎng)度（一）地下輪廓線的設(shè)計(jì)步驟（1）根據(jù)水閘的上下游水位差大小和地基土質(zhì)條件選擇地下輪廓的形狀和尺寸。初步擬定其不透水層部分的長(zhǎng)度（即防滲長(zhǎng)度）時(shí)，一般均采用滲徑系數(shù)法。（2）選用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)初步擬定的布置方案進(jìn)行滲流計(jì)算，求出閘底所受的滲透壓力以及滲透坡降，特別時(shí)滲流出口處的坡降。（3）驗(yàn)算閘基及地基的穩(wěn)定性，包括地基土的抗?jié)B穩(wěn)定性。（4）根據(jù)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)合理的要求，對(duì)初擬的底下輪廓線進(jìn)行修改。在修改底下輪廓線的形狀和尺寸時(shí)，應(yīng)結(jié)合總體布置和閘室的結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合考慮。（二）用滲徑系數(shù)法初步擬定閘基的防滲長(zhǎng)度按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（4.3.2）計(jì)算：L=CΔH=式中：L——閘基防滲長(zhǎng)度；C——滲徑系數(shù)，查《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》表4.3.2；ΔH——上下游最大水位差。（三）初步擬定閘室沿水流方向的長(zhǎng)度L,=(2.5~4.5)ΔH=式中：L,——閘室沿水流方向的長(zhǎng)度；ΔH——上下游水位差。則初擬閘底板長(zhǎng)度m；閘底板厚度取閘孔凈寬的1/6~1/8可初擬底板厚度為m，底板上下游的齒墻寬度為m，齒墻深度均為m，上游齒墻的作用是降低閘底板上的滲透壓力，下游的齒墻是減小出逸坡降，有助于防止地基產(chǎn)生滲透變形。（四）驗(yàn)算防滲長(zhǎng)度（五）地下輪廓線布置水閘地基防滲長(zhǎng)度初基輪廓線形狀及尺寸確定，即進(jìn)行地下輪廓線的布置。布置的總的原則是滯滲步確定以后，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地基土壤的特性，并參考已有的類似的水閘工程資料進(jìn)行閘與導(dǎo)滲相結(jié)合。通常在閘室底板上游一側(cè)布置防滲設(shè)施（如鋪蓋、板樁及齒墻等用來延長(zhǎng)滲徑、減小底板滲透壓力、降低閘基滲流坡降等，這叫滯流；在下游側(cè)布置排水設(shè)施，使?jié)B透水流盡快地安全排走，以防止發(fā)生滲透變形，并減小底板滲透壓力，這叫導(dǎo)流。三、滲流計(jì)算采用改進(jìn)阻力系數(shù)法來進(jìn)行滲流計(jì)算。（一）地基有效深度的確定0當(dāng)≥5時(shí)，可按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（C.2.1-1）計(jì)算，有效深度：Te=0.5L0=0當(dāng)＜5時(shí)，可按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（C.2.1-2）計(jì)算，有效深度：Te=式中：Te——土基上水閘的地基有效深度（mL0——地下輪廓的水平投影長(zhǎng)度；S0——地下輪廓的垂直投影長(zhǎng)度。（二）計(jì)算各典型段的阻力系數(shù)表3-1各滲流區(qū)段幾何參數(shù)和阻力系數(shù)表段號(hào)段別（S1,S2）Ti（m）Li（m）i備注1進(jìn)口段各滲流區(qū)段的阻力系數(shù)可根據(jù)段別和區(qū)段的幾何特性（S，T，L）按下列公式計(jì)算1、進(jìn)出口段：2、內(nèi)部垂直段：3、水平段：2平段3直段4平段5直段6平段7直段8平段9直段平段直段平段直段平段出口段計(jì)算得（三）計(jì)算各典型段的滲壓水頭損失根據(jù)式計(jì)算表3－2各典型段滲壓水頭損失計(jì)算表ΔH當(dāng)?shù)装逵袃A斜段時(shí)，阻力系數(shù)為ξs（四）進(jìn)、出口水頭損失值的修正（1）進(jìn)口處修正系數(shù)β,：進(jìn)口段水頭損失應(yīng)修正為：h0,=β,進(jìn)口段水頭損失減小值為：Δh=(1一β,)h0按相應(yīng)公式修正各段的水頭損失值為：（2）出口處修正系數(shù)β2：出口段水頭損失應(yīng)修正為：表3-3：滲壓水頭損失計(jì)算匯總于表（五）計(jì)算各滲流角點(diǎn)處的滲壓水頭由上游進(jìn)口段開始，逐次向下游，從作用水頭值相繼減去各分段水頭損失值，即可求得各角隅點(diǎn)的滲壓水頭值。表3-4各角點(diǎn)滲壓水頭計(jì)算匯總表H1H2H3H4H5H6H7H8H9H10H11H12H13H14H15H16（六）繪制閘底滲透壓力分布圖根據(jù)以上算得的滲壓水頭值，并認(rèn)為沿水平段的水頭損失呈線性變化，繪出如圖所示的滲壓力分布圖：1、計(jì)情況正向擋水2、計(jì)情況反向擋水2、校核情況正向擋水（七）驗(yàn)算滲透坡降表3-5出口滲透坡降計(jì)算表S'（m）J各水位組合情況的出口滲透坡/s一、閘室底板的布置二、閘墩的布置擬定閘墩順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度，閘墩厚度，閘墩高度，門槽位置和尺寸。閘墩分中墩和邊墩兩種。中墩上游部分（以閘門分界）的頂部高程一般高出設(shè)計(jì)（校核）水位，以使閘上交通橋既不防礙過水，也不受波浪的影響。中墩下游部分的頂部高程可以適當(dāng)降低。邊墩是閘室與兩岸連接的閘墩，邊墩頂部高程，在泄洪時(shí)應(yīng)高出設(shè)計(jì)或校核水位加安全超高值，關(guān)門時(shí)應(yīng)高出設(shè)計(jì)或校核洪水位加安全超高值。該兩項(xiàng)安全保證條件應(yīng)同時(shí)得到滿足，以便使上游來水不漫過邊墩頂部，確保閘室安全。表4－1安全超高數(shù)值表安全超高▽泄洪時(shí)：設(shè)計(jì)（校核）洪水位+▽關(guān)門時(shí)：設(shè)計(jì)（校核）洪水位+▽+(2hl+ho)表4－2閘頂高程計(jì)算表三、閘門結(jié)構(gòu)的布置擬定閘門高度，閘門形式，估算閘門重量，估算閘門啟閉所用的啟門力和閉門力（一）計(jì)算胸墻底緣高程ΔZ=堰頂高程+堰頂下游水深+δ=（二）估算閘門重量采用直升式平面鋼閘門，初擬擬閘門高度為6.5m：估算閘門重量：G=0.073k1k2k3A0.97Hs0.79×9.8式中：k1——閘門工作性質(zhì)系數(shù)，取值1.0；k2——孔口高度比修正系數(shù)，取值1.0；k3——水頭修正系數(shù)，取值為1.0；H——孔口高度；B——孔口寬度。（三）估算閘門啟閉力選定啟閉機(jī)：閉門力：Fw=(0.1~0.12)P-0.9G表4－3OPQ-2×12.5t型閘門啟閉機(jī)外形主要尺寸ABEFIJHh1h2dDCe表4－4OPQ-2×12.5t型閘門啟閉機(jī)外形主要尺寸ABCEFGIJMN四、工作橋尺寸擬定為了安置閘門的啟閉設(shè)備及工作人員操作的需要，通常要設(shè)置工作橋，并在閘墩上修建支墩或排架來支承工作橋。（一）工作橋的總寬度確定總寬度=基座寬度+2×(操作寬度)+2×(欄桿柱尺寸)（二）工作橋高程及排架尺寸的確定堰頂以上至工作橋底梁之間的凈高為：h=h1+h2+e式中：h1為相應(yīng)于最大過閘流量的堰頂水深；h2為閘門高度e為富裕高度。五、交通橋、工作便橋形式的擬定六、分縫和止水的布置七、兩岸連接建筑物的布置水閘兩端與河岸連接時(shí)，需設(shè)置連接建筑物，其組成部分有岸墻，上下游翼墻。（一）上下游翼墻的布置（二）岸墻的布置一、閘室結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算取相鄰順?biāo)飨蛴谰每p之間的閘段作為計(jì)算單元。閘室所受荷載如圖5－1所示：-（一）閘室自重及彎矩計(jì)算表5-1：閘室自重及彎矩計(jì)算表（以底板中點(diǎn)為矩心）構(gòu)件名稱算式重力力臂力矩（KNm）底板工作橋交通橋檢修便橋排架活動(dòng)門槽啟閉機(jī)胸墻合計(jì)注：1、采用鋼筋砼容重取為24KN/m3;2、所有彎矩以逆時(shí)針為正，順時(shí)針為負(fù)（二）計(jì)算水重及其彎矩表5-2：水重和彎矩計(jì)算表（以底板中點(diǎn)為矩心）計(jì)算情況算式水重（KN）力臂（m）力矩（KNm）設(shè)計(jì)情況正向擋水上游水重下游水重反向擋水上游水重下游水重校核情況正向擋水上游水重下游水重（三）揚(yáng)壓力的計(jì)算1、浮托力的計(jì)算表5-3：浮托力和彎矩計(jì)算表（以底板中點(diǎn)為矩心）計(jì)算情況算式浮托力力矩（KNm）設(shè)計(jì)情況正向擋水反向擋水校核情況正向擋水2、滲透壓力的計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示參照前表數(shù)據(jù)及圖，列表計(jì)算如下：表5-4：滲透壓力和彎矩計(jì)算表（以底板中點(diǎn)為矩心）（四）水平水壓力的計(jì)算表5-5：水平壓力和彎矩計(jì)算表（以底板中點(diǎn)為矩心）計(jì)算情況算式水平壓力（KN）力臂(m)力矩(m)設(shè)計(jì)情況正向擋水上游止水止水下游止水止水設(shè)計(jì)情況反向擋水上游止水止水下游止水止水校核情況正向擋水上游止水止水下游止水止水二、閘室結(jié)構(gòu)荷載匯總將各種荷載分完建、設(shè)計(jì)情況和校核情況分別進(jìn)行匯總，如表所示（一）設(shè)計(jì)情況正向擋水閘室結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算匯總表5-6：設(shè)計(jì)情況正向擋水閘室結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算匯總表荷載名稱垂直力(KN)水平力(KN)力臂(m)力矩(KN.m)↓↑→←順時(shí)針逆時(shí)針閘室機(jī)構(gòu)上游水壓力P1P2P3下游水壓力P4P5P6浮托力滲透壓力水重上游下游合計(jì)（二）設(shè)計(jì)情況反向擋水閘室結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算匯總表5-7設(shè)計(jì)情況反向擋水閘室結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算匯總表荷載名稱垂直力(KN)水平力(KN)力臂(m)力矩(KN.m)↓↑→←順時(shí)針逆時(shí)針閘室機(jī)構(gòu)23.64.15上游水壓力P1P2P3下游水壓力P4P5P6浮托力滲透壓力水重上游下游合計(jì)（三）校核情況正向擋水閘室結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算匯總表5-8：校核情況正向擋水閘室結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算匯總表荷載名稱垂直力(KN)水平力(KN)力臂(m)力矩(KN.m)↓↑→←順時(shí)針逆時(shí)針閘室機(jī)構(gòu)上游水壓力P1P2P3下游水壓力P4P5P6浮托力滲透壓力水重上游下游合計(jì)三、抗滑穩(wěn)定計(jì)算根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)》公式（5-18）計(jì)算：式中：φ0＝0.9φ=ΣW——所有作用在閘室上垂直力的總和；ΣP——作用在閘室上所有水平力的總和；C0＝0.3C=A——底板與地基的接觸面積，A=BL=?，F(xiàn)列表5－9計(jì)算抗穩(wěn)定安全系數(shù)如下：表5-9：閘室抗滑穩(wěn)定分析Tgφ0ΣW（kN）ΣP（kN）四、基底壓力計(jì)算基底壓力的分布與底板剛度、尺寸、砌置深度及地基性質(zhì)等因素有關(guān)，呈曲線分布。由于閘墩在順?biāo)鞣较騽偠群艽?，可近似地把基底壓力作為直線分布，這與實(shí)際情況較接近，其壓強(qiáng)σ按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》公式（7.3.4-1）計(jì)算：式中：σ——閘室基底應(yīng)力的最大值或最小值；maxminΣG——作用在閘室上的全部豎向荷載（包括閘室基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力在內(nèi)ΣM——作用在閘室上的全部豎向和水平向的荷載對(duì)于基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩；A——閘室基底面的面積A=BL=；W——閘室基底面對(duì)于該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩現(xiàn)根據(jù)上式列表5-10計(jì)算基底壓力如下：表5-10基底壓力計(jì)算表計(jì)算參數(shù)完建期設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)反向校核正向ΣG（KN）ΣM（kN?m）σmax（kPa）σmin（kPa）σ（kPa）η=σmax/σmin五、地基允許承載力計(jì)算（一）完建期完建期采用太沙基極限承載力公式計(jì)算極限承載力式中：Pu——地基所能承受的豎向極限荷載；Y——地基土的重度；Y0——基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)土的重度；d——基礎(chǔ)埋深,取為；K——地基承載力安全系數(shù)；NY,Nq,Nc——承載力系數(shù)；承載力系數(shù)與φ的關(guān)系表得：NY=6.8,Nq（二）運(yùn)行期對(duì)均質(zhì)地基、基礎(chǔ)底面完全光滑，在中心荷載作用下，利用漢森極限承載力公式計(jì)算豎向地基承載力式中：[R']——按漢森公式計(jì)算的土質(zhì)地基允許承載力；Y——土的容重，水下用浮容重；K——地基承載力安全系數(shù)，取為2.0；SY、Sq、Sc——基礎(chǔ)的形狀系數(shù)；q、ic——荷傾斜系數(shù)；dq、dc——深度系數(shù)；NY、Nq、Nc——基礎(chǔ)的形狀系數(shù)；當(dāng)為設(shè)計(jì)情況正向檔水時(shí)計(jì)算地基承載力如下：作用在基底上的豎向荷載：p=作用在基底上的水平荷載：τ=查《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》表H.0.7-2，表H.0.7-3，表H.0.7-4，得傾斜系數(shù)：ir=,iq=,ic=查《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》表H.0.7-1，得承載力系數(shù)：NY=,Nq=,Nc=形狀系數(shù)為：SY=1-0.4(BL)=；Sq=Sc=1+0.2(BL)=基底面以上的有效邊荷載：q=Y'D=深度系數(shù)：dq=dc=1+0.35(DB)=地基允許承載力為：[R']=列表計(jì)算地基極限承載力和容許承載力：表5-11：地基容許承載力計(jì)算計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)反向校核正向p(Kpa)τ(Kpa)tgδiyiqNyNqNcSySqScq(Kpa)dqRR(Kpa)一、計(jì)算閘底板順?biāo)鞣较虻牡鼗戳Ρ?－1地基反力匯總表地基反力完建期設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)反向校核正向Pmax二、計(jì)算不平衡剪力以胸墻與閘門之間的連接為界（閘門的側(cè)止水布置在上游側(cè)）分閘室為上、下游段，各自承擔(dān)其分段內(nèi)的上部結(jié)構(gòu)重力和其他荷載，計(jì)算不平衡剪力如表表6－2不平衡剪力計(jì)算表荷載名稱完建期設(shè)計(jì)正向上游段下游段小計(jì)上游段下游段小計(jì)結(jié)構(gòu)重力底板胸墻交通橋工作橋便橋啟閉機(jī)排架合計(jì)水重力浮托力滲透壓力地基反力不平衡力不平衡剪力表6－2：不平衡剪力計(jì)算表荷載名稱設(shè)計(jì)反向校核正向上游段下游段小計(jì)上游段下游段小計(jì)結(jié)構(gòu)重力底板胸墻交通橋工作橋便橋啟閉機(jī)排架合計(jì)水重力浮托力滲透壓力地基反力不平衡力不平衡剪力三、不平衡剪力分配值的計(jì)算設(shè)A1，A2分別為剪力分配圖中分配給閘墩和底板的相對(duì)剪力面積，則不平衡剪力按下式計(jì)算：A為了計(jì)算方便，求A2時(shí)取y坐標(biāo)向下為正則得=底板：表6－3不平衡剪力分配計(jì)算表上游側(cè)下游側(cè)ΔQ墩ΔQ底ΔQΔQ墩ΔQ底ΔQ完建期設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)反向校核正向四、彈性地基梁的荷載計(jì)算分配給閘墩的不平衡剪力可近似地按集中力考慮，此時(shí)通過中墩傳給地基梁的荷載N1和通過縫墩傳給地基梁的荷載N2為式中：G1——中墩重（包括上部結(jié)構(gòu)）G2——縫墩重(包括上部結(jié)構(gòu))分配給底板的不平衡剪力按均勻分布考慮并與底板自重q1，水重q2，浮托力q3，和滲透壓力q4等相加，則可得到地基梁上的均布荷載。ΔQq=q1+q2-q3-q4+2b式中：q1——底板自重q2——水重q3——浮托力q4——滲透壓力表6－4彈性地基梁荷載計(jì)算表荷載均布荷載（KN/m）集中荷載(KN)q2q3q4qP1P2上游段完建情況設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)反向校核情況下游段完建情況設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)反向校核情況五、邊荷載的計(jì)算邊荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6－2所示：（一）完建期（二）設(shè)計(jì)情況正向擋水（三）設(shè)計(jì)情況反向擋水（四）校核情況正向擋水六、彎矩計(jì)算先計(jì)算梁的柔性指數(shù)，查表6—10和6—11得E0=KN/m2；取Eh=KN/m2，所以梁的柔性指數(shù)為：式中：E0——基土的變形模量；Eh——混凝土的變形模量；l——地基梁的半梁長(zhǎng)度；h——底板厚度按短梁查郭氏表，荷載參見圖。根據(jù)板條上荷載情況和數(shù)值，查附錄及，得各有關(guān)斷面的彎矩系數(shù)，并計(jì)算各個(gè)時(shí)期的彎矩值。查表計(jì)算的成果匯于表6-5。表6－5彎矩計(jì)算匯總表段別ε彎距系數(shù)M板帶上荷載邊荷載均布集中荷載P'P''荷載qP1（a=±0.3）P2（a=±1.0）⑴⑵⑶⑷⑸上游段00.10.20.30.40.50.60.70.80.91下游段00.10.20.30.40.50.60.70.80.91表6－5續(xù)表：板帶上荷載產(chǎn)生的彎距值完建時(shí)期q上=P1上=P2上=∑P1下=P2下=⑹=⑴*q*7.60*7.60⑺=⑵或⑶×Pl⑻=⑹+⑺表6－5續(xù)表：板帶上荷載產(chǎn)生的彎距值設(shè)計(jì)情況正向擋水q上=q下=P1上=P1下=P2上=P2下=∑⑼=⑴×ql2⑽=⑵或⑶×Pl⑾=⑼+⑽表6－5續(xù)表：板帶上荷載產(chǎn)生的彎距值設(shè)計(jì)情況反向擋水q上=q下=P1上=P1下=P2上=P2下=Σ⑵=w×ql2卿=⑵或⑶×Pl呦=⑶+⑩表6－5續(xù)表：板帶上荷載產(chǎn)生的彎距值校核情況正向擋水q上=P1上=P2上=Σq下=P1下=P2下=卿=w×ql2購(gòu)=⑵或⑶×Pl叨=⑵+卿表6－5續(xù)表：邊荷載產(chǎn)生的彎距值MB完建時(shí)期設(shè)計(jì)情況正向擋水P1'=P2'=…P10'=(上)P1'=P2'=…P10'=(下)P11'=P12'=…=P15'=(上)P11'=P12'=…=P15'=(下)P1'=P2'=…P10'=(上)P11'=P12'=…=P15'=(上)P1'=P2'=…P10'=(下)P11'=P12'=…=P15'=(下)(18)=⑷×0.01P'l(19)=⑸×0.01P'l(20)=⑷×0.01P'l(21)=⑸×0.01P'l表6－5續(xù)表：邊荷載產(chǎn)生的彎距值MB設(shè)計(jì)情況反向擋水校核洪水情況P1'=P2'=…P10'=(下)P11'=P12'=…=P15'=(下)P1'=P2'=…P10'=(下)P11'=P12'=…=P15'=(下)(22)=⑷×0.01P'l(23)=⑸×0.01P'l(24)=⑷×0.01P'l(25)=⑸×0.01P'l表6－5續(xù)表：彎距總和(kn.m)完建-設(shè)計(jì)情況正向擋水設(shè)計(jì)情況反向擋水校核洪水情況(26)=(8)+1.0((18)+(19))(27)=(11)+1.0((20)+(21))(28)=(11)+1.0((22)+(23))(29)=(14)+1.0((19)+(20))七、底板配筋計(jì)算（一）底板底層鋼筋配筋（二）底板面層鋼筋配筋八、閘底板抗裂驗(yàn)算由《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》附錄二表2、表5、表6查得混凝土彈性模量：Ec=2.8×104N/mm2鋼筋彈性模量：Es=2.0×105N/mm2混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：ftk=1.75N/mm2；由附錄五表4查得矩形截面矩的塑性系數(shù)：ym=則彈性模量比：混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)αct，對(duì)荷載效應(yīng)的短期組合取為0.85，對(duì)長(zhǎng)期組合取為0.70；（一）閘底板底面鋼筋抗裂驗(yàn)算按《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》公式（8-12）、公式（8-13）計(jì)算y0及I0：考慮截面高度影響對(duì)ym值進(jìn)行修正，得閘底板的抗裂計(jì)算按照長(zhǎng)期荷載組合計(jì)算，首先按《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》公式（8-8）進(jìn)行抗裂驗(yàn)算：如水閘底板跨中截面不滿足抗裂要求，則需進(jìn)行裂縫開展深度的驗(yàn)算=式中：σsl——按荷載效應(yīng)的長(zhǎng)期組合計(jì)算的縱向受拉鋼筋應(yīng)力；α1——構(gòu)件受力特征系數(shù)，受彎構(gòu)件取1.0；α2——鋼筋表面形狀系數(shù)，變形鋼筋為1.0；α3——荷載長(zhǎng)期作用影響系數(shù)，荷載效應(yīng)的長(zhǎng)期組合為1.6；c——最外排縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離，20mm；d——受拉鋼筋直徑，28mm；pte——縱向受拉鋼筋的有效配筋率，pte=Ate——有效受拉混凝土截面面積；As——受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積。故滿足裂縫寬度要求。（二）閘底板面層筋抗裂驗(yàn)算計(jì)算基本假定：1、把閘墩看作固接于底板上的懸臂梁，按材料力學(xué)偏心受壓構(gòu)件計(jì)算；2、閘墩沿水流方向（即縱向）的慣性矩很大，墩底水平截面上的垂直正應(yīng)力一般可不予校核。但為了計(jì)算門槽應(yīng)力，必須先計(jì)算出垂直應(yīng)力及剪應(yīng)力。3、閘墩門槽處截面較小，故在門槽垂直截面上的應(yīng)力應(yīng)予校核。門槽截面處應(yīng)力屬于彎曲受拉狀態(tài)，計(jì)算時(shí)可從閘墩與底板的截面處切開，把墩底截面上的垂直正應(yīng)力核剪應(yīng)力作為外荷載作用于閘墩上，再在閘墩的門槽處切開，在所有外荷載（閘墩自重、上部荷載重、水壓、浪壓、墩底正應(yīng)力、剪應(yīng)力等）作用下，按偏心受拉構(gòu)件，用材料力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。4、閘墩水平截面的側(cè)向慣性矩遠(yuǎn)小于縱向慣性矩，故水平截面的側(cè)面垂直應(yīng)力應(yīng)予校一、閘墩底部縱向正應(yīng)力計(jì)算（一）完建期ΣG=中墩重+上部荷載重=ΣM=墩底水平截面的形心軸至上游端的距離為： x=墩底截面對(duì)形心軸的慣性矩為：Ix=偏心矩：式中：ΣG——作用于閘墩上的鉛直力總和（包括閘墩自重A——閘墩底面積；xΣM——作用于閘墩上的各個(gè)作用荷載對(duì)墩底截面形心軸X-X的力矩總和；Ix——墩底截面對(duì)其形心軸X-X的慣性矩；xL——閘墩順?biāo)鞣较虻膶挾龋沪?maxσmin=（二）運(yùn)行期當(dāng)為設(shè)計(jì)情況反向擋水水，水位差最大為最不利情況，閘門關(guān)閉。閘墩底部平面以上縱向正應(yīng)力列表7－1計(jì)算如下：表7－1縱向正應(yīng)力計(jì)算表（對(duì)閘墩墩底求矩）荷載名稱計(jì)算式鉛直力水平力力臂力矩閘墩及上部結(jié)構(gòu)自重上游水壓力下游水壓力合計(jì)閘墩結(jié)構(gòu)計(jì)算圖如圖7－1所示：P1-P2xP1-P2x圖7－1閘墩結(jié)構(gòu)計(jì)算圖偏心矩：σ=maxσmin=(三)檢修期在水閘檢修期間，當(dāng)一孔檢修，即上下游檢修閘門關(guān)閉而相鄰閘孔過水時(shí)，閘墩承受水壓力自重及其上部結(jié)構(gòu)重等荷載，這是橫向最不利的情況。此時(shí)，閘墩底部?jī)蓚?cè)鉛直正應(yīng)力y式中：