烏珠水閘設(shè)計(jì)[含CAD高清圖紙和說(shuō)明書]

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烏珠水閘閘室穩(wěn)定計(jì)算 一、順?biāo)鞣较颍▽?duì)底板地面垂直水流方向形心軸取矩） 1.基本資料 部位 符號(hào) 計(jì)算式 力(T) 力臂 力矩(T·m)垂直力G 水平力H m 順為正，逆為負(fù) 1.管理房 面積 W1 35*0.5 17.5 -3.5 0 -61.25 2.起閉平臺(tái) 主梁1 W2 0.3*0.5*4.4*2.5 1.65 -4.35 0 -7.1775 主梁2 W3 0.3*0.5*4.4*2.5 1.65 -0.6 0 -0.99 次梁1-4 W4 0.3*0.4*2.8*2.5 0.84 -2.5 0 -2.1 板 W5 5*8.6*0.2*2.5 21.5 -2.5 0 -53.75 備用電機(jī) W6 1*2 2 -2.5 0 -5 起閉機(jī) W7 2*2 4 -3.5 0 -14 3.檢修平臺(tái) 柱1-2 W8 0.6*0.4*7.8*2.5*2 9.36 -5.25 0 -49.14 柱3-4 W9 0.6*0.4*7.8*2.5*2 9.36 -0.75 0 -7.02 交通頂板1 W10 1.45*3.3*0.3*2.5 3.58875 -4.7 0 -16.867125 交通頂板2 W11 1.45*3.3*0.3*2.5 3.58875 -2.25 0 -8.0746875 4.閘室 次墻1 W12 1.5*0.5*5.3*2.5 9.9375 -7.25 0 -72.046875 次墻2 W13 1.5*0.5*5.3*2.5 9.9375 -7.25 0 -72.046875 箱涵側(cè)墻1 W14 （15*6.1*0.65-0.25*0.5*6.1）*2.5 146.78125 0.08 11.7425 0 箱涵側(cè)墻2 W15 （15*6.1*0.7-0.25*0.5*6.1）*2.5 158.21875 0.08 12.6575 0 箱涵頂蓋 W16 15*0.45*4*2.5 67.5 0.08 5.4 0 箱涵底板 W17 15*0.65*4*2.5 97.5 0.08 7.8 0 鋼閘門 W18 4 4 -3.5 0 -14 5.交通橋 交通橋板 W19 8*0.3*4*2.5 24 3.5 84 0 交通橋鋪裝 W20 8*0.3*0.1*2.5 0.6 3.5 2.1 0 交通橋防撞墩1 W21 （0.2+0.9）*0.25*2.5 0.6875 -0.35 0 -0.240625 交通橋防撞墩2 W22 （0.2+0.9）*0.25*2.5 0.6875 3.5 2.40625 0 ∑ 594.8875 126.10625 -383.7036875 -257.59744 閘室底板寬B(m) 4.4 閘室底板長(zhǎng)L(m) 15 2、施工剛建成時(shí)期穩(wěn)定計(jì)算 ∑ G 594.89 M -257.59744 e0 = ∑M/∑G -0.433 pmix = ∑G/B/L+6*∑M/B/L^2 7.45 pman = ∑G/B/L-6*∑M/B/L^2 10.57 pmax/pmin 1.419 ＜1.5 p平均 9.01 3、設(shè)計(jì)潮水位(閘外水位2.88m,閘內(nèi)水位0.0m) 1.上部荷載合計(jì) 594.89 -257.60 2.水重 閘前水重 P1 3*4.58*4*1 54.96 -5.5 0 -302.28閘后水重 P2 3*4.58*10.75*1 147.705 2.125313.873125 0 3.揚(yáng)壓力 浮托力 P3 2*1*14.1*6 169.2 0 0 0 滲透力 P4 0.5*(3.1-2)*1*12*8.4 55.44 2 110.88 0 4水壓力 閘前水壓力 P5 0.5*1*(2.88+1.75)^2*3 32.15535 1.73 55.6287555 0閘后水壓力 P6 0.5*1*1.75^2*3 4.59375 -1.37 0 -6.2934375 ∑ 572.91 27.56 222.78 -308.57 -85.79 e0 = ∑M/∑G -0.150 Pmax = ∑G/B/L+6*∑M/B/L^2 8.16 Pmin = ∑G/B/L-6*∑M/B/L^2 9.20 Pmax/Pmin 0.887 ＜1.5 P平均 8.68 4.抗滑計(jì)算 f 0.25 Kc = f*∑G/∑H 5.20 ＞1.25 4、地震工況下（設(shè)計(jì)潮水位閘外水位1.0m,閘內(nèi)水位1.0m) 1.上部荷載合計(jì) 594.89 -257.60 2.水重 閘前水重 P1 3.2*2.5*7*1 56 -4.4 0 -246.4閘后水重 P2 8.2*2.5*7*1 143.5 1.9 272.65 0 3.揚(yáng)壓力 浮托力 P3 2.5*1*14.1*6 211.5 0 0 0 滲透力 P4 0 0 2 0 0 4水壓力 閘前水壓力 P5 0.5*2.5^2*1*7 21.875 1.53 33.46875 0閘后水壓力 P6 0.5*2.5^2*1*7 21.875 -1.53 0 -33.46875 5.地震力 P7 17.872875 81.0206875 ∑ 582.89 17.87 129.54 -279.87 -150.33 e0 = ∑M/∑G -0.258 Pmax = ∑G/B/L+6*∑M/B/L^2 7.92 Pmin = ∑G/B/L-6*∑M/B/L^2 9.74 Pmax/Pmin 0.813 ＜2.0 P平均 8.83 4.抗滑計(jì)算 f 0.25 Kc = f*∑G/∑H 8.15 ＞1.05 3 閘室底板樁基計(jì)算 1.樁的尺寸及力學(xué)特性 樁外徑m 樁的橫截面面積m2樁的慣性矩m4 樁砼標(biāo)號(hào) 樁材料彈性模量T/m2 0.4 0.0765375 0.001256 C60 360000.000 2.承臺(tái)底面荷載 運(yùn)用情況 垂直力(T) 水平力(T) 力矩T*m2 施工剛建成時(shí)期 594.89 0 -257.5974375 正常運(yùn)用 572.91 27.56 -85.79 3地基分層表 層序號(hào) 巖土層名稱 鉆(沖)孔樁樁周土( 巖)極限摩阻力特征 值 鉆(沖)孔樁極限端阻力 qsik(kPa) 特征值qpk(kPa) 樁入土深度(m) 1530 層底高程m 層底深度m 分層厚度m 〈2-1〉 淤泥質(zhì)土 10 -2.15 0.300 0.300 〈2-2〉 淤泥 6 -13.5 11.350 11.350 〈2-4〉 淤泥質(zhì)土 10 -20.4 6.900 6.900 〈3〉 粘土 33 2600 3000 -26.2 5.800 5.800 〈4〉 強(qiáng)風(fēng)化巖層 100 4000 4000 24.350 4.樁基土的平均極限摩阻力 （1）基礎(chǔ)資料 層序號(hào) 巖土層名稱 鉆(沖)孔樁樁周土( 巖)極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn) 值 鉆(沖)孔樁極限端阻力 qsik(kPa) 標(biāo)準(zhǔn)值qpk(kPa) 樁入土深度(m) 1630 層底高程m 層底深度m 分層厚度m 〈2-1〉 淤泥質(zhì)土 10 -6 3.600 2.400 〈2-2〉 淤泥 6 -9.5 3.500 3.500 〈2-4〉 淤泥質(zhì)土 10 -10.5 1.000 1.000 〈3〉 粘土 33 2600 3000 -19.3 8.800 8.800 〈4〉 弱風(fēng)化巖土 100 4000 4000 -22.7 3.400 3.400 （2）計(jì)算摩阻力 4 tiLi ＝ 685.4 ∑L = 18 平均摩阻力 = 3.807777778 T/m2 5.單樁豎向承載力估算 1.樁基平面布置 2*8 = 16 總根數(shù) 2.樁基中各樁承受的垂直荷載計(jì)算 計(jì)算公式 Ni = N/n±Myi/∑yi^2 (1)施工剛建成期 基樁編號(hào) yi(m) yi^2(m2) Myi(T*m2) Myi/∑yi^2 N/n(T) Ni=N/n±Myi/∑yi^2(T) 1 -6.75 227.8125 1738.782703 1.873435909 37.180 39.054 2 -5.25 137.8125 1352.386547 1.457116818 37.180 38.638 3 -3.75 70.3125 965.9903906 1.040797727 37.180 38.221 4 -2.25 25.3125 579.5942344 0.624478636 37.180 37.805 5 -0.75 2.8125 193.1980781 0.208159545 37.180 37.389 6 0.75 2.8125 -193.1980781 -0.208159545 37.180 36.972 7 2.25 25.3125 -579.5942344 -0.624478636 37.180 36.556 8 3.75 70.3125 -965.9903906 -1.040797727 37.180 36.140 9 5.25 137.8125 -1352.386547 -1.457116818 37.180 35.723 10 6.75 227.8125 -1738.782703 -1.873435909 37.180 35.307 ∑yi^2 928.125 (2)正常運(yùn)用期 基樁編號(hào) yi(m) yi^2(m2) Myi(T*m2) Myi/∑yi^2 N/n(T) Ni=N/n±Myi/∑yi^2(T) 1 -6.75 227.8125 579.0757129 0.62391996 35.807 36.431 2 -5.25 137.8125 450.3922211 0.48527108 35.807 36.292 3 -3.75 70.3125 321.7087294 0.3466222 35.807 36.154 4 -2.25 25.3125 193.0252376 0.20797332 35.807 36.015 5 -0.75 2.8125 64.34174588 0.06932444 35.807 35.876 6 0.75 2.8125 -64.34174588 -0.06932444 35.807 35.738 7 2.25 25.3125 -193.0252376 -0.20797332 35.807 35.599 8 3.75 70.3125 -321.7087294 -0.3466222 35.807 35.460 9 5.25 137.8125 -450.3922211 -0.48527108 35.807 35.322 10 6.75 227.8125 -579.0757129 -0.62391996 35.807 35.183 ∑yi^2 928.125 3.綜合上述情況，各樁最大垂直荷載 基樁編號(hào) 1 2 3 4 Ni（T) 39.054 38.638 36.972 36.140 5 6.樁承豎向載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 （1）計(jì)算公式 Quk = μ∑qsikLi + qpkAp （2）計(jì)算結(jié)果 土層 Li—第i土層的厚 度；（m） qsik—樁側(cè)土 極限摩阻力特征 值T/m2 qpk—樁端持力層 極限端阻力特征 值；T μ—樁身截面周長(zhǎng) 和；（m） Ap—樁截面面 積； Ruk—單樁豎向極限 承載力特征值；T 18 3.807777778 0 1.256 0.0765375 86.08624 7.樁承豎向載力設(shè)計(jì)值計(jì)算 樁基豎向承載力抗力分項(xiàng)系 數(shù)ysp 側(cè)阻端阻綜合群 樁效應(yīng)系數(shù)ηsp Ruk—單樁豎向極 限承載力設(shè)計(jì)值 ；T 1.65 0.94 49.04307006 8.單樁水平作用力設(shè)計(jì)值H d= 0.4 m, 總水平力Q(T) 樁根數(shù)n 單根樁水平設(shè)計(jì)值H(T) h= 18.0 m, 27.56 16 1.7226 B= 4.4 m, 9單樁水平承載力特征值Rh L= 18.0 m, 砼C60 Ec= 360000000 KN/m4 A= 79.2 m2 I0= 0.001256 m4 n= 16 EI=0.85*Ec*I0= 384336.0 KN/m2 則取α*h= 4 b0=0.9*(1.5*d+0.5)= 0.99 m (半鉸半固系數(shù)) 0.94 (查表為“固接“的值) 查表5.4.5 取m= 2000 KN/m4 α=(m*b0/EI)^0.2= 0.349 α*h= 6.28 ＞4 查表5.4.2 得:νx=0.94*1.25= 1.175 1.25 樁頂水平位移容許值χ0a= 0.005 m(規(guī)范要求) 單樁水平承載力設(shè)計(jì)值 Rh= α^3*EI/(νx)*χ0a = 69.31 KN 考慮群樁效應(yīng):則: Rhl=ηh*Rh 0.94 (ηh為綜合系數(shù)) 由 n1= 8 沿水平荷載方向每排樁數(shù) n2= 2 沿垂直水平荷載方向每排樁數(shù) Sa/d= 5.562148865 相互影響效應(yīng)系數(shù): ηi=(Sa/d)^(0.015*n2+0.45)/(0.15*n1+0.10*n2+1.9) = 0.691 6 側(cè)向土抗力效應(yīng)系數(shù): ηl= 0 閘底摩阻效應(yīng)系數(shù): ηb= 0 由 α*h= 6.28 查表5.4.3-1,按“位移控制“時(shí) 樁頂約束效應(yīng)系數(shù): ητ= 2.05 則:群樁效應(yīng)綜合系數(shù) ηh= ηi*ητ+ηl+ηb = 1.416 故,單樁水平承載力: Rhl= ηh*Rh = 98.12 KN