航道工程学船闸的结构荷载与设计.pptx
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1、12345678910111213141516(2)撞击力计算公式:)撞击力计算公式:采用经验公式计算船舶的撞击力,采用经验公式计算船舶的撞击力,其计算公式为其计算公式为p c =0.9kW 2/3式中Pc 船舶撞击力,KN;W 船舶(队)排水量,t;K 系数:闸室K=1.0,引航道中导航建筑的直线段K=1.67,曲线段K=2.0。(6-13)17(3 3)撞击力方向及分布:)撞击力方向及分布:船舶撞击力的作用方向垂直于船舶撞击力的作用方向垂直于建筑物表面。撞击力分布长度可按建筑物表面。撞击力分布长度可按下列公式计算:下列公式计算:y2-3Ly=2b Ly Ld(6-16)(6-17)式中Ly
2、 沿墙长方向的分布长,m;y 撞击点至计算截面的高度,m;b 计算截面处的墙厚度,m;Ld 墙分块长度,m。18(4 4)船舶系缆力(闸室设计用)船舶系缆力(闸室设计用)由配缆破断力计算确定。设计时,可根据过闸船舶的载重量,按表6-3 选用。船舶系缆力在建筑物长度方向上的分布与船舶撞击力相同。194 4波浪压力波浪压力(1)平原地区船闸,按有限水深公式计算2hw=0.0151W(H D)0.332Lw=0.104W H0.57 D0.33(6-18)(6-19)式中 2hw波高,m;2LwWHD波长,m;计算风速,m/s;水深,m;吹程,Km,河道船闸宜取5倍闸前水面宽度20(2)狭长山谷地带
3、的船闸,按官厅水库公式计算:2hw=0.0166W1.25 D0.332Lw=10.4(2hw)0.8(6-20)(6-21)式中D吹程,km,库区船闸取闸前沿水面至对岸的最大直线距离。215、水流力作用于建筑物各部件上的水流力可按下式计算:(6-22)式中 F水流力,kN;v计算流速,ms;Cw水流力系数,与计算构件的断面形状等因素有关,可取为1.22.0;r水的重度,KN/m3;g重力加速度,取981ms2;A构件在与水流流向垂直的平面上的投影面积(m)。计算流速采用建筑物使用期间,在其所处范围内可能出计算流速采用建筑物使用期间,在其所处范围内可能出现的最大平均流速。现的最大平均流速。Ar
4、v 2-2 gF=Cw22二、计算情况及荷载组合二、计算情况及荷载组合1计算情况计算情况起控制作用的组合方式,是指在建造、使用、检起控制作用的组合方式,是指在建造、使用、检修等各个时期,影响结构与地基强度和稳定性的修等各个时期,影响结构与地基强度和稳定性的,作用在船闸结构上的外荷载所可能出现的最不,作用在船闸结构上的外荷载所可能出现的最不利组合。出现这种荷载组合的工作情况通常称为利组合。出现这种荷载组合的工作情况通常称为计算情况。计算情况。船闸结构的计算情况,主要有运用、检修、完建船闸结构的计算情况,主要有运用、检修、完建、施工和特殊工况等,可根据工程的具体情况分、施工和特殊工况等,可根据工程
5、的具体情况分析选取。析选取。23(1)运用情况:)运用情况:1)闸室内为上游最高通航水位,墙后地下水取可能出)闸室内为上游最高通航水位,墙后地下水取可能出现的最低地下水位或墙后排水管水位。此时,除水压力,现的最低地下水位或墙后排水管水位。此时,除水压力,土压力及自重力等荷载外,还应考虑船舶撞击力的作用。土压力及自重力等荷载外,还应考虑船舶撞击力的作用。这种计算情况的特点是指向回填土方向的水平力最大。这种计算情况的特点是指向回填土方向的水平力最大。2)闸室内为下游最低通航水位,墙后取可能出现的最)闸室内为下游最低通航水位,墙后取可能出现的最高地下水位或墙后排水管水位。此时,除水压力,土压力高地下
6、水位或墙后排水管水位。此时,除水压力,土压力及自重力等荷载外,还应考虑系缆力及闸面活荷载的作及自重力等荷载外,还应考虑系缆力及闸面活荷载的作用。用。这种计算情况的特点是指向闸室方向的水平力较这种计算情况的特点是指向闸室方向的水平力较大。大。3)当船闸与其他水工建筑物并列布置时,相邻建筑物)当船闸与其他水工建筑物并列布置时,相邻建筑物进行检修的不利水位;进行检修的不利水位;4)可能出现的最大水位差的其他不利组合。)可能出现的最大水位差的其他不利组合。24(2)检修情况检修情况船闸检修时,可能的最不利水位组合,是将闸船闸检修时,可能的最不利水位组合,是将闸室内的水完全抽干,墙后地下水处于检修期可能
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