河海大学《水工建筑物》第八章--渡槽课件.pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《河海大学《水工建筑物》第八章--渡槽课件.pptx》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水工建筑物 大学 水工 建筑物 第八 渡槽 课件
- 资源描述:
-
1、第八章第八章 渠系建筑物渠系建筑物:渡槽渡槽 aqueduct;flume (1)、)、调节建筑物调节建筑物:调节水位、分配流量,如节制闸、分水闸:调节水位、分配流量,如节制闸、分水闸(2)、)、交叉建筑物交叉建筑物:输送渠水跨越沟谷、河流、道路等,如渡槽、:输送渠水跨越沟谷、河流、道路等,如渡槽、涵洞、倒虹吸等涵洞、倒虹吸等(3)、)、落差建筑物落差建筑物:连接差集中渠段,如跌水、陡坡等:连接差集中渠段,如跌水、陡坡等8.1.1 8.1.1 渡槽的作用、类型及位置选择渡槽的作用、类型及位置选择 一、渡槽的作用、组成、类型一、渡槽的作用、组成、类型 渡槽渡槽是输送渠水跨越山冲、谷口、河流、渠道
2、及交通道路等的是输送渠水跨越山冲、谷口、河流、渠道及交通道路等的交叉建筑物交叉建筑物作用作用:输水为主,兼排洪,导流。:输水为主,兼排洪,导流。组成组成:槽身、支承结构、基础、进口、出口等部分。:槽身、支承结构、基础、进口、出口等部分。分类分类:二、渡槽的位置选择二、渡槽的位置选择轴线轴线(中心线中心线)起止点起止点 一般来说,在渠系规划设计时,已经从全局上初步确定了渡槽一般来说,在渠系规划设计时,已经从全局上初步确定了渡槽的位置,这对于中、小型渡槽,已无多大选择的余地,而对于大的位置,这对于中、小型渡槽,已无多大选择的余地,而对于大型渡槽,因工程量及投资大,将涉及到位置选择的方案比较问题,型
3、渡槽,因工程量及投资大,将涉及到位置选择的方案比较问题,这些方面与地形和地质条件等因素密切相关。这些方面与地形和地质条件等因素密切相关。悬吊及斜拉式等拱式、桁架式,组合式按结构形式分:梁式、梯形、椭园形、园形等形按槽身断面分:矩形预应力式预制装备式式按施工方法:现浇整体砼、铪等按材料分:木、砖石、(4)U (3)(2)(1)位置选择位置选择时,拟考察的时,拟考察的主要因素主要因素:(1)(1)地形、地质条件:利用有利地形缩短槽身长度;选择良好的地质地形、地质条件:利用有利地形缩短槽身长度;选择良好的地质条件处,以减少基础的处理工程量,尽量使进出口落在挖方渠道条件处,以减少基础的处理工程量,尽量
4、使进出口落在挖方渠道上。上。(2)(2)渡槽轴线尽量布置成直线,避免进出口急转弯;渡槽轴线尽量布置成直线,避免进出口急转弯;(3)(3)跨越河流的渡槽,尽量与河流正交,并满足槽下净空要求,对于跨越河流的渡槽,尽量与河流正交,并满足槽下净空要求,对于跨越公路、铁路的渡槽,亦是如此;跨越公路、铁路的渡槽,亦是如此;(4)(4)为了对于大型渡槽及上、下游填方渠道发生事故时进行检修,在为了对于大型渡槽及上、下游填方渠道发生事故时进行检修,在进口段之前适当位置,设置节制闸进口段之前适当位置,设置节制闸(5)(5)尽量少占耕地,减少拆迁,选择有较宽敞的施工场地,并便于交尽量少占耕地,减少拆迁,选择有较宽敞
5、的施工场地,并便于交通运输。通运输。8.1.2 8.1.2 渡槽的水力设计,荷载及荷载组合渡槽的水力设计,荷载及荷载组合(一)、渡槽的水力设计(一)、渡槽的水力设计任务任务:槽身断面选型;槽身断面选型;拟定断面尺寸;拟定断面尺寸;确定进出口高。确定进出口高。具体包括:纵坡具体包括:纵坡i i;水深;水深h h;净宽;净宽b b;起止点高程。;起止点高程。基本步骤基本步骤:按最大过流量按最大过流量Q Qmaxmax,拟定槽身纵坡,拟定槽身纵坡I I,净宽,净宽b b,净深,净深h h。按设计流量按设计流量Q Q设设,计算渡槽全长范围内的总水头损失,计算渡槽全长范围内的总水头损失z z;若;若z
6、z等于或小于等于或小于z z允许值,可最终确定允许值,可最终确定I,h,bI,h,b值,进而定出相关高程。值,进而定出相关高程。1 1、水力设计的计算方法及总水头损失计算、水力设计的计算方法及总水头损失计算渡槽长度渡槽长度L(15L(1520)H20)H,(H(H槽中水深槽中水深)称短渡槽过流量称短渡槽过流量Q Q按淹没宽顶堰按淹没宽顶堰计算计算长渡槽长渡槽L(15L(1520)H20)H按明渠均匀流计算按明渠均匀流计算A A过水断面积;过水断面积;C C谢才系数;谢才系数;R R水力半径;水力半径;I I纵坡纵坡(槽身槽身)。iRACQ 渠道水流,通过渠道水流,通过渡槽渡槽时的时的水面线水面
7、线变化过程,共可划分为三个阶段:变化过程,共可划分为三个阶段:(1)(1)进口段:槽内流速大于渠道内的流速,进口段:槽内流速大于渠道内的流速,UU进口段形成水面跌落,进口段形成水面跌落,其值记其值记Z Z,影响范围,影响范围L L1 1:损失系数见表损失系数见表8 81 1;U1U1渠内流速。渠内流速。)2U(1212gUz(2)(2)渡槽段:明渠均匀流速,仅表现为沿程损失渡槽段:明渠均匀流速,仅表现为沿程损失 记记Z1Z1i iL L(3)(3)出口段:渠道内流速小于渡槽内流速出口段:渠道内流速小于渡槽内流速UU,出口段形成水面回升,其,出口段形成水面回升,其值记为值记为Z2Z2,影响范围,
8、影响范围l2l2。依表依表8 82 2查求查求注:表注:表10102 2是由模型实验总结的近似关系。是由模型实验总结的近似关系。总损失:总损失:z z(Z-Z2)+Z1 (8(Z-Z2)+Z1 (83)3)注意点:注意点:富裕高度富裕高度(槽壁超高槽壁超高)通过设计流量时;通过设计流量时;zz允许水头损失,渠道规划设计时确定;允许水头损失,渠道规划设计时确定;检验由设计流量检验由设计流量Q Q求得求得H(H(槽内水深槽内水深),即求得,即求得h h。当当hh-H and hh-H and ZZZZ h h槽深槽深 按按Q Qmaxmax拟定拟定I,b,hI,b,h,直至满足要求。,直至满足要求
9、。2 2、槽底纵坡、槽底纵坡I I,槽身净宽,槽身净宽b b和净深和净深h h的设计的设计(1)(1)底纵坡底纵坡I I:影响关系影响关系:底坡底坡i i大大工程量工程量 U U Z Z 灌溉面积灌溉面积 效益效益 底坡底坡i i小小结果相反结果相反 综合比较拟定。综合比较拟定。(2)(2)净宽净宽b b,净深,净深h h (确定确定h/b)h/b)影响关系影响关系:h/b h/b 纵向刚度纵向刚度 风力风力 稳定稳定h/bh/b且且i i过大,水深小,进口槽底抬高值过大,水深小,进口槽底抬高值y1y1过大,流量大时,进口降过大,流量大时,进口降水段过小,当引起渠道冲刷。故需作综合比较选择。水
10、段过小,当引起渠道冲刷。故需作综合比较选择。经验取值经验取值(初拟初拟)i=1/500 i=1/5001/5000 1/5000 且且iJciJc临界坡临界坡 h/bh/b0.60.61.01.03 3、进出口高程的确定、进出口高程的确定 当设计确定当设计确定i i,b b,h h计算设计流量计算设计流量Q Q设相应的设相应的H H,Z2Z2各值后,依各值后,依图图10102 2求出槽身起止点高程求出槽身起止点高程1 1,2 2进一步计算进口槽底抬高进一步计算进口槽底抬高y1y1,出口渠底降低出口渠底降低y2y2,一般,一般y1y1,y2y2均为正值均为正值H1H1进口渠道水深进口渠道水深H2
11、H2出口渠道水深出口渠道水深)()(y22211HZHyHZHy2要求0.1(二)、渡槽的荷载及其组合(二)、渡槽的荷载及其组合 1 1、荷载:、荷载:注意:上述荷载,并不是任何渡槽都出现,应根据具体情况取舍!注意:上述荷载,并不是任何渡槽都出现,应根据具体情况取舍!风压力:风压力:温度、砼收缩、徐变温度、砼收缩、徐变 温度变化荷载温度变化荷载(对拱结构渡槽对拱结构渡槽),取决于封拱温度及可能出现,取决于封拱温度及可能出现的高温与低温的高温与低温(同拱坝部分同拱坝部分)动荷载等地震、人群、施工吊装温度、砼收缩、徐变、槽内飘浮物撞击力动水压力风压力土压力水重结构自重)(FZgPKKFP2 2、荷
12、载组合、荷载组合 基本组合基本组合(设计条件设计条件):特殊组合特殊组合(校核条件校核条件):运行期不定期作用荷载经常作用荷载(2)(1)施工、检修用荷载经常作用荷载偶然作(2)(1)8.1.3 8.1.3 梁式渡槽梁式渡槽一、槽身结构一、槽身结构 (一一)槽身结构布置与构造槽身结构布置与构造1 1、槽身纵向支承形式和跨度、槽身纵向支承形式和跨度 梁式渡槽的槽身是搁置槽墩或槽架上的,它既起着输水作用又起着纵梁式渡槽的槽身是搁置槽墩或槽架上的,它既起着输水作用又起着纵梁的作用。为了适应温度变化及地基的不均匀沉陷等原因而引起的变形,梁的作用。为了适应温度变化及地基的不均匀沉陷等原因而引起的变形,须
13、用横向变形缝将槽身分为独立工作的若干节。变形缝之间的每一节槽身,须用横向变形缝将槽身分为独立工作的若干节。变形缝之间的每一节槽身,沿纵向一般是两个支点。沿纵向一般是两个支点。按支点的位置分:按支点的位置分:(1)(1)简支梁式:简支梁式:不利底板受拉,对抗裂防渗缺点:跨中弯矩较大,构造简单,工作可靠吊装方便,接缝止水优点:结构简单,施工 (2)(2)悬臂梁式:悬臂梁式:(3)连续梁式:连续梁式:受力条件较好,但对地基受力条件较好,但对地基不均匀沉陷敏感,采用较不均匀沉陷敏感,采用较少。少。以及渡槽进出口部位悬臂向简支式过渡,单悬臂梁式:多用于双裂缝;困难,支座附近易产生较大情况,施工吊装双悬臂
14、梁式:适用跨度 2 2、槽身横断面形式和构造、槽身横断面形式和构造 (1)(1)断面形式:断面形式:分为分为形矩形U常用不带拉杆无通航要求带拉杆 主要控制性尺寸:主要控制性尺寸:1 1、深宽比、深宽比(h/b)(h/b):水力计算拟定:水力计算拟定2 2、侧墙厚高比、侧墙厚高比(t/h1)(t/h1),有拉杆矩形槽,有拉杆矩形槽 t/h11/12t/h11/121/61/6,f f101020cm20cm。U U形槽主要控制性形槽主要控制性(图图10105)5)断面断面半园矩形半园矩形(上部上部)1 1)R R0 0,h h0 0由水力计算拟定由水力计算拟定 R R0 0内半径内半径 h h0
15、 0上部矩形高上部矩形高2 2)经验尺寸:)经验尺寸:t t(11/10(11/101/15)R1/15)R0 0 ;h h0 0=(0.4=(0.40.6)R00.6)R0 a=(1.5 a=(1.52.5)t2.5)t;b=(1b=(12)t2)t,C=(1C=(12)t2)t;d d0 0=(0.5=(0.50.6)R0 0.6)R0 t t0 0=(1.0=(1.01.5)t1.5)t(二)槽身结构计算(二)槽身结构计算1 1、槽身结构计算方法简述、槽身结构计算方法简述 根据支承形式,跨宽比及跨高比的大小以及槽身断面形式根据支承形式,跨宽比及跨高比的大小以及槽身断面形式等的不同,槽身的
16、应力状态与计算方法将有所不同。总体上讲,等的不同,槽身的应力状态与计算方法将有所不同。总体上讲,主要有主要有弹性力学方法弹性力学方法,结构力学方法结构力学方法以及以及板壳理论方法板壳理论方法。随着。随着计算机的普及,有限元方法将会成为一发展方向。计算机的普及,有限元方法将会成为一发展方向。在计算结构中,主要有二方向的内容,一是在计算结构中,主要有二方向的内容,一是纵向计算纵向计算,二,二是是横向计算横向计算。这里将主要介绍横向计算。这里将主要介绍横向计算。2 2、纵向计算、纵向计算 1 1)、计算工况:满槽水运行情况)、计算工况:满槽水运行情况 2 2)、要点:)、要点:用结构力学方法,根据支
展开阅读全文