介绍： 本文采用传统设计方法对河渡槽进行了整体设计。首先，通过对林家河周边地形和地质条件分析，根据渡槽结构型式特点，确定本渡槽型式为简支梁式渡槽，槽身采用矩形横截面，支撑结构采用实体重力墩形式，基础采用整体板式基础；然后参照水工设计规范和工程中渡槽设计经验值确定各部分尺寸并进行校核，再进行各部分的内力计算、配筋计算、抗裂验算及细部处理，最后采用Ansys有限元软件进行平面计算和三维模型计算与结构力学求解器计算的结果进行比较，利用其结果对渡槽进行强度校核，检验渡槽各部分以及整体是否满足强度和稳定性要求，并对设计值进行修正以达到最优效果。通过本次毕业设计，将大学本科所学的专业知识与工程实际相结合，提高了水利水电专业素养，达到了毕业设计的预期效果。 前言 2 1工程概况 4 1.1地形 4 1.2地质 4 1.3上、下游渠道资料 4 1.4 建筑材料及安全系数 5 1.5 工程回填土及地基力学特性 6 1.6 设计要求 6 2 渡槽总体布置设计 6 2.1 渡槽轴线及槽身起止点位置选择 7 2.1.1选择原则 7 2.1.2选择方案 8 2.2渡槽型式选择、分跨及纵剖面布置 8 2.2.1型式选择 8 2.2.2分跨 9 2.2.3剖面布置 10 3 渡槽水力设计 10 3.1 计算方法和计算公式 11 3.1.1 流量计算公式 11 3.1.2 水头损失计算公式 11 3.2 槽底纵坡i、槽身净宽B和净深H的设计 12 3.2.1拟定i 、B和H的值 12 3.2.2 总水头损失△Z校核与i、B和H值的确定 13 3.3 进出口高程确定 13 3.3.1 高程计算公式 13 3.3.2 高程计算结果 14 3.4 进出口渐变段长度确定 14 3.5 水力计算结果示意图 14 4 槽身设计 15 4.1 尺寸设计 15 4.1.1扶栏 15 4.1.2人行道板 15 4.1.3拉杆 15 4.1.4侧墙 15 4.1.5底板 16 4.1.6 渡槽横剖面示意图 16 4.2 槽身各部分荷载及自重 16 4.3 人行道板配筋设计 17 4.4 拉杆、侧墙、底板横向配筋设计 17 4.4.1内力计算 17 4.4.2配筋设计 20 4.5 拉杆、侧墙、底板纵向配筋设计 21 4.5.1计算简图 21 4.5.2内力计算 21 4.5.3配筋设计 22 4.6 槽身抗裂验算 22 4.6.1 横向抗裂验算 22 4.6.2 纵向抗裂验算 25 4.7 槽身吊装验算 25 4.7.1吊装施工布置及其示意图 26 4.7.2吊装内力计算 26 4.7.3吊装验算 26 5 重力墩计算 27 5.1 重力墩尺寸确定 27 5.1.1 渡槽高度及柱底高程计算 28 5.1.2 重力墩局部尺寸确定 28 5.2 重力墩设计 30 5.2.1 重力墩墩身设计 30 6 基础 32 6.1基础尺寸确定 32 6.1.1 基础形式选择 32 6.1.2 尺寸初步确定 32 6.1.3 基础尺寸验定 33 7 渡槽及其地基稳定性验算 34 7.1 渡槽整体性验算 34 7.1.1 抗滑稳定性验算 34 7.1.2 抗倾覆稳定性验算 34 7.2 渡槽抗滑稳定性验算 35 7.2.1 空槽工况下抗滑稳定性验算 35 7.2.2 满槽工况下抗滑稳定性验算 36 7.3 渡槽抗倾覆稳定性验算 36 7.3.1 空槽工况下抗倾覆稳定性验算 36 7.3.2 满槽工况下抗倾覆稳定性验算 37 7.4 基底压应力验算 37 7.4.1 横槽向基底压应力验算 37 7.4.2 顺槽向基底压应力验算 37 8.Ansys有限元计算分析 38 8.1Ansys有限元基本简介: 38 8.2渡槽平面模型的建立 38 8.2.1Ansys平面渡槽模型 39 8.8.2结构力学求解器渡槽平面计算 39 8.3渡槽三维模型的建立 39 8.3.1创建渡槽三维模型 40 8.3.2网格划分 40 8.3.3边界条件及施加荷载 40 8.3.4求解及后处理 40 8-4结果及分析 40 8.4.1Ansy平面结构分析 40 8.4.2结构力学求解器结构分析 40 8.4.3Ansys三维结构分析 41 8.5计算结果对比分析 41 8.5.1平面计算结果分析 41 8.5.2三维有限元结果分析 42 9 细部结构 42 9.1 伸缩缝及止水 42 9.2 支座 43 9.3 两岸连接 44 致 谢 45 参考文献 46 附录：计算说明书 48 1 水力计算 48 1.1 水力计算公式 48 1.2 加大流量下水力计算 49 1.3 设计流量下的水力计算 49 1.4 水头损失计算 50 1.5 高程计算 51 1.6 进出口渐变段长度计算 51 1.7 水力计算结果 52 2 槽身各部分荷载计算 52 2.1 扶栏自重 53 2.2人群荷载 53 2.3人行道板自重 54 2.4 拉杆自重 54 2.5 侧墙自重 54 2.6 底板自重 55 2.7 设计水流下水自重 55 2.8 加大水流下水自重 56 2.9 槽身各细部自重结果 56 3人行道板配筋计算 56 3.1 计算简图 57 3.2 荷载及内力计算 57 3.3 配筋计算 58 4 槽身计算 58 4.1 槽身横向计算 58 4.1.1内力计算 58 4.1.2配筋计算 67 4.2 槽身纵向计算 73 4.2.1 槽身纵向计算简图 73 4.2.2 槽身纵向荷载及内力计算 74 4.2.3 槽身纵向配筋计算 75 4.3 槽身抗裂验算 76 4.3.1 槽身横向抗裂验算 76 4.3.2 槽身纵向抗裂验算 81 4.4 槽身吊装验算 83 4.4.1吊装布置及其示意图 83 4.4.2吊装内力计算 83 4.4.3槽身吊装验算 84 5 槽墩计算 85 5.1 槽墩尺寸确定 85 5.1.1 渡槽高度计算 85 5.1.2 重力墩局部尺寸确定 86 5.2 重力墩的设计说明 87 5.2.1 水平方向荷载计算 91 5.2.2 竖直方向荷载计算 94 5.2.3 墩帽局部承受压力计算 95 6 基础 96 6.1 基础尺寸确定 97 6.1.1基础形式选择 97 6.1.2 尺寸初步确定 97 6.1.3 基础尺寸验定 98 7 渡槽稳定性验算 100 7.1 渡槽槽身的整体性验算 100 7.1.1 抗滑稳定性验算 100 7.1.2 抗倾覆稳定性验算 101 7.2 渡槽整体抗滑稳定性验算 102 7.2.1 空槽工况下抗滑稳定性验算 102 7.2.2 满槽工况下抗滑稳定性验算 103 7.3 渡槽抗倾覆稳定性验算 103 7.3.1 空槽工况下抗倾覆稳定性验算 104 7.3.2 满槽工况下抗倾覆稳定性验算 104 7.4 基底压应力验算 104 7.4.1 横槽向基底压应力验算 104 8. Ansys有限元计算分析 105 8.1Ansys有限元基本简介 105 8.2渡槽平面模型的建立 105 8.2.1Ansys平面渡槽模型 105 8.8.2结构力学求解器渡槽平面计算 108 8.3渡槽三维模型的建立 109 8.3.1创建渡槽三维模型 109 8.3.2网格划分 110 8.3.3边界条件及施加荷载 110 8.3.4求解及后处理 111 8-4结果及分析 112 8.4.1Ansy平面结构分析 112 8.4.2结构力学求解器结构分析 113 8.4.3Ansys三维结构分析 114 8.5计算结果对比分析 115 8.5.1平面计算结果分析 115 8.5.2三维有限元结果分析 116
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