毕业设计(论文)-高店村沟排水渡槽设计.doc

河北工程大学毕业设计
各专业完整优秀毕业论文设计图纸
摘 要
高店村沟排水渡槽位于河北省邢台市所辖沙河市高店村西北，位于总干渠南沙河倒虹吸南侧，是南水北调中线工程总干渠上的一座左岸排水建筑物。
渡槽为跨越式建筑物，采用矩形渡槽排架结构，按三级建筑物考虑。设计地震烈度为。
渡槽上游高程，水位；下游高程，水位，不考虑交通要求，只需设置人行道板；无通航要求。
渡槽总长60m，进口渐变段，出口渐变段，渡槽进口底部高程，出口底部高程。渡槽槽身净宽，水面宽，侧墙厚，底板厚，人行道板宽度为。
本设计对渡槽进行了认真的方案比选和详细的尺寸设计，并针对设计要求进行了安全校核，保证建筑物的安全运行。

关键词：高店村、渡槽、槽身、建筑物。

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Abstract

Gao dian village is located in hebei province xingtai city had jurisdiction over the village ditch drainage aqueduct Gao dian village northwest, located in the south area of nansha river inverted siphon of the main canal is the main canal of south-to-north water transfer project on a left bank drainage structures.
Aqueduct for leap buildings, bent rectangular aqueduct structure, the level 3 buildings. Design earthquake intensity is.
Aqueduct upper elevation, water level; Elevation, downstream water level, regardless of the traffic requirements, only need to set up the pavement plate; No navigation requirements.
Aqueduct 60 m, gradual change section import, export, the gradual elevation at the bottom of the aqueduct import and export the bottom elevation. Aqueduct with width, wide water surface, side wall thickness, plate thickness, plate width to the pavement.
This design has carried on the earnest to aqueduct scheme is chosen and the size of the detailed design, and design requirements for the security check, ensure safe operation of the building.
Keywords: high shop village, aqueduct, slot, and buildings.

目 录

绪 论 5
第一章 工程概况及基本资料 6
1.1工程概况 6
1.2设计资料与数据 6
1.2.1地形地质资料 6
第二章 渡槽选型与布置 8
2.1渡槽位置的选择 8
2.2槽身断面形式的选择 8
2.3槽身支撑结构形式的选择 9
2.4接缝构造 10
第三章 槽身纵剖面设计 11
3.1进出口段的连接形式 11
3.2渡槽的水力计算 11
3.2.1比降的确定 11
3.2.2渡槽过水能力计算 11
3.2.3水头损失验算 12
3.2.4 进出口高程的确定 14
3.3进出口的形式选择及布置 14
3.4 其它资料 15
第四章 槽身结构计算 16
4.1 渡槽基本尺寸的确定 16
4.1.1槽身高度 16
4.1.3人行道板 16
4.1.4栏杆 17
4.2 槽身的稳定验算 17
4.2.1槽身的计算简图及荷载计算 17
4.2.2 抗滑稳定验算 18
4.2.3 抗倾覆稳定验算 19
4.3槽身纵向结构计算 19
4.3.1荷载、内力计算 19
4.3.2 槽身的纵向配筋计算 22
4.3.3 槽身纵向抗裂验算 24
4.3.4 槽身纵向裂缝开展宽度验算 25
4.3.5 槽身纵向挠度验算 27
4.4 槽身的横向结构计算 28
4.4.1荷载与内力计算 28
4.4.2 槽身的横向配筋计算 34
4.4.3 槽身的抗裂验算 36
4.4.4 槽身的裂缝开展宽度验算 37
4.5 槽身的吊装验算 39
4.5.1 吊装内力计算 39
4.5.2 吊装配筋验算 40
第五章 支承结构的设计 41
5.1 排架的设计 41
5.1.1 排架基本尺寸的确定 41
5.1.2 排架的内力计算 42
5.1.3配筋计算 48
5.1.4横梁的配筋计算 49
5.2吊装验算 49
5.2.1吊装内力计算 50
5.2.2 牛腿尺寸验算 51
第六章 槽台的设计 53
6.1 槽台型式与尺寸的确定 53
6.2槽台的结构计算 53
6.2.1稳定验算 53
6.2.2基底应力验算 55
第七章 细部结构设计 57
7.1伸缩缝与止水 57
7.2支座 57
7.3两岸连接 58
参考文献 59
绪 论
本次设计作为水利水电建筑工程专业的毕业设计，主要目的在于运用所学的有关专业课，专业基础知识及基础课等的理论；了解并初步掌握水利工程的设计内容，设计方法和设计步骤；熟悉水利工程的设计规范；提高编写设计说明书和各种计算及制图的能力。
根据设计任务书，说明书分为六章。第一章，基本资料。第二章，渡槽的整体布置和渡槽断面形式的选择，以及支承结构形式的确定。第三章，拟定渡槽断面尺寸，确定槽身总长度，进行水力计算，从而确定槽底纵坡以及进出口高程。第四章，槽身的结构设计，进行槽身纵横断面内力计算及结构计算并配置钢筋。第五章，支承结构设计，确定支承结构的尺寸，进行支承结构的结构计算，渡槽基础的结构计算及渡槽整体稳定性计算。第六章，槽台的设计。第七章，细部结构设计，对伸缩缝、止水、支座和两岸的连接做近一步的要求。

第一章 工程概况及基本资料
1.1工程概况

高店村沟排水渡槽位于邢台市所辖沙河市高店村西北，位于总干渠南沙河倒虹吸南侧，总干渠测量桩号（92+852）。据沙河市约11km，东聚京广铁路及107国道约9.0km，是南水北调工程总干渠上的一座左岸排水建筑物。

1.2设计资料与数据

1.2.1地形地质资料
（1）地形
高店村沟流域地处太行山东麓丘陵区与山前倾斜平原过渡地带，冲积发育，高店村沟在本区走向近东西。建筑物处在南沙河河滩地上，河床一般由细砂、壤土组成。交叉断面河床宽度在50m～80m之间，两岸地势平缓，没有明显的河沟。
（2）地质
工程区地处沙河河漫滩上，地层岩性以Q1粘土、Q1壤土、Q1中砂、Q33卵石和Q4含砾中砂为主，均为冲洪积物。其分布情况自下而上依次为：
(1) Q1粘土：棕红—棕黄色，杂灰绿色，稍湿，可硬塑，细腻致密，见油脂光泽，具涨缩性，底部含粗砂及小砾。分布于75.0m高程以下，厚约7.0m。
(2) Q1壤土：棕黄—棕色，夹少量杂灰绿色斑块，湿，可塑，较致密，呈透镜体状。
(3) Q1中砂：浅黄色—灰白色，湿，密实，长石风化强烈，含泥质，局部夹灰绿色斑块。分布于高程80.0～73.0m，厚度1.25～7.8m。
(4) Q33卵石：棕黄色，卵石含量约为60％～80％，最大粒径35cm，一般粒径2～15cm，主要成分为石英砂岩，磨圆度好或呈次磨圆状，其间被中粗砂填充。分布于高程89.0～80.0m范围内，厚度4.8～9.25m。
(5) Q4含砾中砂:棕黄色，湿，松散，卵砾含量约为30％，最大粒径20cm，一般粒径2～15cm，多为次磨圆状，主要成分为石英砂岩，分布于86.0m高程至地表，厚度1.0～3.8m。本层含有孔隙潜水，水量较丰富，地下水位88.55～89.0m，埋深1.24～1.73m。
工程地质条件简要评价：
(1) 本区地震基本烈度为Ⅶ度。
(2) 总干渠渠底高程81.198m，处于Q33卵石和Q1壤土透镜体中，承载力标准值分别为500kPa和220kPa，主要持力层Q1中砂承载力标准值250kPa，属中等压缩性地基。
(3) 地下水位高程88.55～89.0m，埋深1.24～1.73m。卵石及含砾中砂为主要含水层，水量较丰富，对基础开挖有一定影响。
（3）气象概况
高店村沟流域位于河北省南部，四季分明。春季温暖，偏北风或偏西风盛行，气候干燥，蒸发量大，降雨稀少；夏季炎热，降雨量集中；秋季晴朗气爽，降雨稀少；冬季寒冷少雪多北风。该流域多年平均气温为13.1℃；月平均最低气温-7.9℃，出现在一月份；极端最低气温-22.3℃，出现在1990年2月1日；月平均最高气温32.6℃，出现在6月；极端最高气温42.7℃，出现在1979年6月13日。多年平均日照时数2479小时。无霜期220天，初霜期一般在10月下旬，终霜期一般在3月中旬。封冻期最早在11月18日，解冻期最晚在2月22日。最大冻土深度为54cm。多年平均蒸发量1858.9mm。最大风速16m/s，为南风。
流域多年平均降水量为480.8mm，年内分配不均，年降水量的70%～80%集中在汛期，且多以暴雨形式出现在7、8月份；降水的年际变化更为明显，丰水年与枯水年之比达数倍。高店村沟无实测径流资料，椐《河北省地表水资源》中径流深等值线图，查得高店村沟流域多年平均径流深在50mm左右。
（4）基本数据
（1）拟建高店村渡槽身长60m，设计流量，加大流量，渡槽进口底高程90.209m，渡槽出口底高程89.938m。
（2）与渡槽段相连接的上下游渠道均已建成，横断面为梯形，渠底和边坡均采用浆砌石保护。
（3）根据邢台地区地震局提供的有关资料，高店村沟灌区的主要建筑物设计烈度定位。
（4）高店村渡槽段跨越式建筑物，不论采用哪种类型，均按三建筑物考虑。
（5）跨越建筑物不考虑交通要求和无通航要求，若采用渡槽方案直设人行便道即可。

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第二章 渡槽选型与布置

2.1渡槽位置的选择

渡槽位置的选择包括轴线位置及槽身起点位置的选择。对于地形条件复杂，长度达，工程量大的工程，应通过方案比较确定其位置。主要考虑以下几个方面：
（1）槽址应尽量选择在地形地质条件有利之处，使渡槽长度短，高度小，基础工程量小，槽轴线最好为直线，并与进、出口渠道顺直连接，避免在平面上急转弯，以保证水流平顺；渡槽进、出口尽量布置在挖方渠道上，以使槽身与渠道连接安全可靠。
（2）跨越河流时，槽址应尽量布置于河床稳定、水流顺直的河段，避免布置在水流转弯处，槽轴线尽量与河道主流垂直。有通航要求的河道，槽下应有足够的通航净空。
（3）当渡槽上、下游为填方渠道时，为了满足渡槽及渠道的检修要求，常在进口段或稍前适当位置布置节制闸与泄水闸，此时泄水闸应有顺畅的泄水出路。
（4）支承型式选择。当渡槽跨越深谷或水深流急河流，且两岸地质条件较好时，宜采用大跨径拱式支承；两岸地形平坦，槽高不大，地质条件较差时，宜采用小跨径梁式支承；若渡槽跨越的河谷断面一侧为深谷，另一侧为浅滩时，宜采用深谷部位为拱式，浅滩部位为梁式的联合支承型式。
（5）基础布置。当河谷冲刷线或稳定边坡埋深较大时，宜采用深基础（埋深不小于5m）如桩基、沉井等，否则可采用浅基础（埋深小于或等于5m）。

2.2槽身断面形式的选择

槽身断面有矩形、U型（半圆型上加直墙）、多侧墙等（如图2.1），一般常用矩形断面和U型断面，故将两种断面形式做以下比较论证。

图2.1 槽身断面的型式
大流量的钢筋混凝土梁式渡槽槽身多采用矩形断面，对与中小流量也常采用中小型流量的多设拉杆，间距2米左右。有通航要求时不设拉杆，侧墙做成变厚的。矩形槽身施工方便，耐久性、抗冻性好，结构简单特别时适用于有通航要求的中型渡槽；U型槽身断面为半圆加直段，槽顶一般设拉杆，槽壁顶端常加大以增加刚度，多采用钢筋混凝土或钢丝网水泥结构，与矩形槽身相比有水力条件好、纵向刚度大，省刚才等优点，但抗冻性差、不耐久，施工工艺要求高，如果施工质量不高，容易引起表面剥落、钢丝网锈蚀、甚至有漏水现象产生。
综上所述，根据所给资料结合高店村地段的实际情况，本设计槽身断面采用矩形断面。

2.3槽身支撑结构形式的选择

槽身的纵向支承形式常用的有墩式支承、排架式支承和拱式支承三种类型。
拱式支承常用于大跨越离地面高度不大的槽身，拱式支承虽受力情况好，但是其墩台对地基的沉降要求高、施工质量要求高难度大。根据高店村的地形情况本段设计不采用拱式支承。在主河槽部分由于有过水要求采用墩式支承，滩地部分采用排架支承。
墩式支承分为重力墩和空心重力墩两种类型，重力墩节省钢材，墩身强度以及纵向稳定性易满足要求，但由于其自重过大，特别是墩身较高并承受竖向荷载与水平荷载时，要求地基有较大的承载力，墩式多用于墩身高度不太大而地基承载力较高的岩基和较好的土基上。空心重力墩的外形轮廓尺寸和墩帽结构于实体重力墩基本相同。
水平截面有圆矩形、双工字形和矩形三种型式（如图2.2）

图2.2 空心墩的截面形式
圆矩形水流条件好，外形美观。另外由于做成空心而节省了材料，减轻了自
重和作用于地基上的荷载，空心重力墩比实体重力墩的抗弯刚度大，可以改善自身的受力条件。双工字形施工方便，对y轴的惯性矩大，故边缘应力较小，但水流条件差，动水压力大。矩形墩施工最方面，截面惯性矩也较大，水流条件处于前二者之间，适用于河水不深的滩地和两岸无水的槽墩。鉴于以上所述本设计排架式钢筋混凝土结构，其自重轻地基应力较之墩容易得到满足，排架有单排架、双排架和A字形排架三种形式（如图2.3）

(a) (b) (c)
图2.3 槽架型式
(a)单排架 (b)双排架 (c)A型排架
单排架体积小，重量轻，现场浇筑和预制吊装都方便，在墩槽工程中应用十分广泛。双排架是由两个单排架，中间以横梁连接而成，属空间结构受力较复杂。A字形排架式两片单排架的脚放宽。顶端连在一起而成的，其稳定性好，适应高度较大，但造价较高，施工复杂。
鉴于以上所述，根据高店村段的地质地形条件本设计采用单排架。

2.4接缝构造

为适应槽身因温度变化引起的伸缩缝变形缝和允许的沉降缝位移，应在槽身与进出口建筑物之间及各节槽身之间用变形缝分开，缝宽3—5cm。变形缝必须用既能适应变形又能防止渗漏的柔性止水封堵。常见的有沥青止水、橡皮板式止水、粘合式止水或套环填料式止水等。
本设计采用粘合式止水，这种止水是用环氧树脂粘合剂将橡皮贴在混凝土上，施工简单，止水效果好。
第三章 槽身纵剖面设计

渡槽的纵剖面设计的任务是确定进出口段的连接形式，根据设计流量及水流通过的允许水头损失值选择适当的渡槽纵坡和断面，并拟定出渡槽进出口高程。

3.1进出口段的连接形式

进出口段的连接应力、力求水流衔接良好。平顺的流入流出，下游渠道不发生冲刷，水头损失小。本设计采用长扭曲面使渠道与渡槽连接。

3.2渡槽的水力计算

渡槽水利计算的任务：1）确定合理的比降；2）确定槽身断面尺寸；3）通过水头损失及水面衔接的计算，确定渡槽进出口高程与连接形式。

3.2.1比降的确定

槽身的比降对过水断面的影响很大，确定槽底纵坡时，应考虑渡槽过流能力，水头损失、冲刷、通航及工程造价等因素，一般要求在满足渠系规划的水头损失前提下尽量陡些，以提高过流能力，节省造价。通常也要求比上下游渠道的底坡稍陡些，以免槽内泥沙淤积。但槽底纵坡大，槽内流速大，水头损失也大，且易对出口渠道产生冲刷及不利通航。一般常采用1/500～1/1500。本设计渡槽比降定位1/1200。

3.2.2渡槽过水能力计算

由于渠道大多在一定长度内具有相同的度量、底坡、断面尺寸及相近的渠槽糙率。渠内符合明渠均匀流条件。故渠道横断面尺寸采用明渠均匀流公式来确定，即

式中： —— 渡槽的过水流量 (m3/s)；
—— 渡槽过水断面面积 (m2)；
—— 谢齐系数，常用曼宁公式：；
—— 糙率系数，钢筋混凝土槽身可取n = 0.013～0.014，浆砌块石槽身
n ≥ 0.017，根据具体情况而定，本设计n取0.0135；
—— 水力半径 (m)；
—— 渡槽纵坡，本设计；
槽身断面高宽比H/B影响槽身结构的纵向受力、横向稳定及进出口水流条件，对于梁式渡槽槽身起纵梁作用，采用较大的高宽比，可提高其纵向刚度，减小梁内应力和跨中挠度，对受力有利，但槽身高度大，侧面受风面积大，横向风载大，对槽身横向稳定不利，且槽身高度大，侧面受风面积大，对槽身横向稳定不利，而宽度较小且槽底纵坡较大时，槽内水深小，为满足设计流量水面衔接进口处槽底抬高较大，此时，当渠道通过小流量时，渡槽进口常会出现较大的壅水现象，而当通过大流量时，槽前上游渠道又可能产生较长的降水段，使渠道遭受冲刷。合理的高宽比一般应通过方案比较确定，初拟时一般可取经验值，试算过程及结果如表3.1所示：
表3.1 截面尺寸初步计算表
B
m
b/h
H
A

R
C

Q
4
1
0.89
4.5
38.25
16.72
2.29
67.53
0.05
129.2
4
0.7
1.143
3.5
22.58
12.54
1.8
64.88
0.027
39.3
4
0.5
1.143
3.5
20.13
11.83
1.70
64.27
0.026
33.73
4
1
1.25
3.2
23.04
13.05
1.77
64.67
0.027
39.64
4
0.5
1.25
3.2
17.92
11.16
1.61
63.65
0.025
28.95
由上表初定，用最接近设计流量的值计算总水头损失，用校核流量来确定截面尺寸，计算过程及结果见表3.2：
表3.2 截面尺寸确定计算表
B
H
A

R
C

Q
4
3.2
12.8
10.4
1.23
73.94
0.039
37.11
4
3
12
10
1.2
73.63
0.038
34.22
4
2.9
11.6
9.8
1.18
73.46
0.038
32.73
3.2.3水头损失验算
渡槽槽身水面与上下游渠道水面衔接的设计包括进口水面的降落，槽身水面降落和出口水面回升三个部分（如图3.1）

（1）进出口水面降落
进出口水面降落的水流现象与明渠流相近似，工程上常用明流公式计算进口水面的降落值Z，即

过水断面积
则

则进口水面坡降为：

（2）槽身水面降落
槽身段水流为均匀流,故水面降落等于底坡降落:
(3.3)
式中： ——渡槽槽身段长度，初定为80m
则槽内水面坡降为：

（3）出口水面回升
出口水流仍有水头损失,但是由于出口处流速较槽身内的流速为小,部分动能转化为位能,因此渡槽出口处的水面比槽身末端的水面要高,水面产生回现象。根据水电部原北京勘测设计院的试验资料，渡槽出口水面回升值与进口水面降落值有关，一般取

综上，水流经过渡槽时总水头损失为

该总水面降落值近似等于允许水头损失值，符合要求。故选定渡槽宽度B=4m,设计流量时水深为3m。
3.2.4 进出口高程的确定
为了适应进出口水流流态变化，渡槽进口底部应抬高，出口底部应降低。
进口槽底抬高：
下游水位高程：
下游水面深度：
出口槽底降低：
渡槽进口底部高程：
渡槽出口底部高程：
3.3进出口的形式选择及布置
渡槽进出口渐变段,应保证进出口水面衔接良好,水流平顺,水头损失小,下游渠道不发生冲刷,较常用型式为直线扭面式。
渡槽进出口渐变段的长度通常采用经验公式：

式中： ——渠道水面宽度，m；
——渡槽水面宽度，m；
——系数，进口取1.5~2.0，本设计采用1.7；出口取C=2.5~3.0，本设计采用2.7。
由上述公式可得：
进口渠道水面宽度
出口渠道水面宽度
进口渐变段长 ，取
出口渐变段长 ，取
3.4 其它资料
渡槽总长80m，由上述计算知渐变段长58.1m，槽身总长690m。取每跨槽身长15m，共46跨。渡槽的设计标准为级，故其结构安全级别为Ⅱ级，则结构重要性系数，正常运行期为持久状况，其设计状况系数，永久荷载分项系数，可变荷载分项系数，结构系数。
钢筋混凝土重度
混凝土强度（） ，
钢筋强度 Ⅰ级 ，
Ⅱ级 ，
人群荷载

第四章 槽身结构计算
4.1 渡槽基本尺寸的确定
根据前面计算结果，槽内净宽B＝4.0m，。该渡槽无通航要求，槽顶设拉杆，间距2m，拉杆的截面尺寸为2020 cm，拉杆长5.4 m； 侧墙厚度t按经验数据t/h=1/12～1/16确定，在此取t＝0.2 m，侧墙总高5.4m；底板厚通常做成恻墙等厚，因此也取0.2 m；渡槽要满足行人要求，故在拉杆上设置人行板，板宽取100cm，厚10cm。砌其断面尺寸如图：

4.1.1槽身高度

不计超高，用校核水深3m确定槽身的高度，即从底板上表面至横杆中心的高度为3m。

4.1.2横拉杆
横杆的正方形截面，取为150×150mm，横杆的间距为2m。

4.1.3人行道板
由横杆间距为2m，安装施工缝为2cm，可知人行道板的长度为1.98m，人行道板宽度一般取800~1200m，厚度取为60~100mm，故选人行道板宽度为（650+350）mm=1000mm，厚度为100mm。

4.1.4栏杆
栏杆取为1.2m高。

4.2 槽身的稳定验算

4.2.1槽身的计算简图及荷载计算

位于大风区的渡槽，轻型壳体槽身可能被风荷掀下来。因此需验算槽身的整体稳定性。
最不利荷载的情况为槽中无水，槽身竖向荷载仅有N1，水平向荷载为风荷P1.
(1) 槽身自重 N1
N1=
=97
(2) 风压力 P1
风压如下图所示:
计算公式为
式中：
—风载体型系数，与建筑物体型、尺度等有关，槽身为矩形断面时， 取（空槽取小值，满槽水取大值）本设计；
— 风压高度变化系数，本设计取;
— 基本风压(KN/米)。当地如果没有风速资料,则可参照《工业与民用建筑结构荷载规范》(TJ9-74)中全国基本风压分布图上的等压线进行插值酌定=;
则 =

4.2.2 抗滑稳定验算
稳定分析，作用于渡槽上的力尽管其类型、方向、大小各不相同，但根据它们在槽身沿支承结构顶端发生水平滑动时所起的作用看，可以归纳为两大类：一类是促使槽身滑动的力，如水平方向风压力、动水压力等，称为滑动力；另一类是维持槽身稳定、阻止渡槽滑动的力，主要是在铅直方向荷载作用下，槽身底部与支承结构顶端之间产生的摩擦力，称之为阻滑力。槽身是否会产生沿其支承结构顶端发生水平滑动，主要取决于这两种力的比值，这个比值反映了渡槽的水平抗滑稳定性，我们称之为稳定安全系数
=
式中：
—所有铅直方向作用力的总和（KN）；
—所有水平方向作用力的总和（KN），本设计中等于半跨槽身风压总和，；
f —摩擦系数，与两接触面物体的材料性质及它们的表面粗糙程度有关，支座与支承都为钢板时取钢对钢的摩擦系数f =0.35；

>
所以满足抗滑稳定性要求

4.2.3 抗倾覆稳定验算
（1）槽身受风压作用可能发生倾覆，抗倾覆稳定性验算的目的是验算槽身空水受压作用下是否会绕背风面支承点发生倾覆，抗倾覆稳定的不利条件与抗滑稳定的不利条件是一致的，所以抗倾覆稳定性验算的计算条件及荷载组合与抗滑稳定性验算相同。
（2） 抗倾覆稳定安全系数按下式计算：

式中：
—— 铅直力到槽身支承点的距离；
—— 基底面承受的铅直力总和；
—— 水平力的总和；
—— 水平力到槽身支承点的距离。
在此 =2.4 =3.1

>
所以满足抗倾覆稳定性要求.

4.3槽身纵向结构计算

4.3.1荷载、内力计算
矩形断面槽身是一种空间结构，受力比较复杂，在实际工程中，常近似地简化为纵向及横向两个平面进行结构内力分析，由于一般槽身长度与宽度比值远大于，故纵向可近似按梁的理论计算，矩形槽身截面可化为工字形截面梁，槽身侧墙为工字梁的腹板，侧墙厚度之和即为腹板厚度，侧墙顶端加大部分和人行道板构成工字梁的上翼缘，槽身底板构成工字梁的下翼缘，如（图4.4）所示，翼缘的计算宽度按规范规定取用。纵向计算中的荷载一般按匀布荷载考虑，包括槽身重（拉杆重等小量集中荷载也换算为匀布的），槽中水重及人群荷载等，并按满槽水情况设计。

（1）槽身高

(2)计算跨度：简支板、梁的计算跨度可取下列各值的较小值，如（图4.4）。

图4.4 槽身纵向计算简图 (cm)
空心板和简支梁：
或： ；
式中：——板或梁的净跨度；
——板或梁的支承长度；
=
=
取以上较小者
(3)荷载计算：
自重： /m
水重：
人群荷载：
人行道板：
（4）内力计算：

跨中弯矩设计值为，式中结构重要性系数，正常运行期为持久状况，所以设计状况系数，荷载分项系数：
活荷载，永久荷载，可控制荷载。
跨中弯矩：

=
=
支座处剪力：

=

4.3.2 槽身的纵向配筋计算

按“T”形梁计算配筋：
T型梁的计算，按中和轴所在位置不同可分为两种情况：第一种情况，中和轴位于翼缘内，即受压区高度，受压区为矩形；第二种情况，中和轴位于梁肋内，即受压区高度，受压区为T型。
鉴别 T型梁属于第一种情况还是第二种情况，可按下列办法进行：因为中和轴刚好通过翼缘下边缘（即）时，为两种情况的分界，所以当

时属于第一种情况；反之属于第二种情况。
正截面弯矩较大，故需采用双排钢筋。，，， ，，。
T型梁中性轴的确定：
=
=

即T型梁的中性轴位于受压翼缘内。

将各值带入上式可得：

受压钢筋主要放在侧墙底部的占受力钢筋面积的75%左右，，其余25%放在底板部位。
选配8Φ22+2Φ14()
放在底板部位的纵向受力钢筋可兼做底板横向分布筋，故选配3Φ22@250，()。
受弯截面验算：

因为，故不需要进行斜截面抗剪配筋计算，仅按构造要求设置箍筋。
计算抗剪钢筋：

即应计算确定腹筋。
初选双支箍筋，由于梁度较大，箍筋不能太细，选用φ8@150，即
故选双肢箍筋φ8@200满足斜截面承载力要求。

4.3.3 槽身纵向抗裂验算
(1) 基本数据
，，，，，，，，，。
(2) 计算，截面重心至受压边缘的距离及截面对其重心轴的惯性矩，换算截面积，对受拉边缘的弹性抗抵矩

=

查表得，考虑截面影响，对值进行修正得：
，公式中指出当时，应取计算。
对荷载效应短期组合：混凝土拉应力限制系数，对荷载效应的短期组合，；

=
=

对荷载效应长期组合：混凝土拉应力限制系数，对荷载效应的短期组合，；

=
=

综合长短期计算结果，均满足抗裂要求。

4.3.4 槽身纵向裂缝开展宽度验算

对于矩形、T形及工形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件，按荷载效应的短期组合及长期组合的最大裂缝开展宽度可分别按下列公式计算

式中 ——构件受力特征系数，本设计取1.0；
——钢筋表面形状系数，本设计取1.0；
——荷载长期作用影响系数，对于荷载效应的短期组合，对于荷载效应的长期组合；
——最外排纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离，本设计取45mm；
——受拉钢筋直径（mm），当钢筋用不同直径时，，对于本设计；
——纵向受拉钢筋的有效配筋率，；
、——分别按荷载效应的短期组合和长期组合计算的构件纵向受拉钢筋应力。
对于短期组合：

对于长期组合：

综合长、短期计算结果，满足裂缝开展宽度要求。

4.3.5 槽身纵向挠度验算
受弯构件的短期刚度
对于出现裂缝的T形及工形截面受弯构件的短期刚度，计算公式为：

式中 ——出现裂缝的钢筋混凝土受弯构件的短期刚度；
——纵向受拉钢筋的配筋率，；
——受压翼缘面积与腹板有效面积的比值，由于，故；
——受拉翼缘面积与腹板有效面积的比值，

将以上数据代入上式得受弯构件的短期刚度：

受弯构件的长期刚度
根据国内外对受弯构件长期挠度观测结果，=1.2×2.0=2.4

对于荷载效应短期组合时

式中 ——短期刚度，；
——分别由荷载标准值按荷载效应的短期组合及长期组合计算的弯矩值，，；
——考虑荷载在长期作用下对绕度增大的影响系数，。
将以上各值带入上式可得

对于荷载效应长期组合时

由《材料力学》可知，对于均质弹性材料梁，计算挠度公式为

式中 ——与荷载形式、支承条件有关的系数，；
——梁的计算跨度和截面抗弯刚度。
对于荷载效应短期组合

对于荷载效应长期组合

综合长、短期计算结果，满足挠度验算要求。

4.4 槽身的横向结构计算

4.4.1荷载与内力计算
矩形槽身分为无拉杆矩形槽和有拉杆矩形槽，本设计采用第二者为有拉杆矩形槽，对于无通航要求的槽身，为了改善横向受力条件，常沿槽顶每隔米设一根拉杆改善肋的受力条件，减少肋内钢筋，采用了有拉杆的加肋的矩形槽，人行道板可搁置于拉杆上，侧墙一般都做成等厚的。与底板整体浇筑在一起，其连接形式为墙底低于底板底面，纵向为简支梁式，侧墙下部受拉，侧墙与底板的此种连接形式可减小底板的拉应力，从而减小底板裂缝的出现，为了改善槽身应力的分布及传递，在受力大的侧墙与底板交接处；加补角，补角角度，边长一般为，本设计取，边长为。按加大流量工况下，计算简图如（图4.5）：

（1）人行道板的内力配筋计算

人群荷载取为，计算简图如（图4.6）

图4.6 人行道板计算简图 (cm)

人群荷载标谁值：
设计值：

弯矩标准值：
端弯矩设计值：

%%
按最少配筋率

选配5Φ6（），分布筋选用Φ6@240。具体配筋图详见附图：高店村沟渡槽槽身配筋图。
（2） 槽身的内力计算
拉杆轴力
1、 计算简图

图4.7 横杆计算简图 (cm)
因横杆的抗弯刚度远小于其连接的侧墙的刚度，故横杆的计算简图可按单跨固端梁考虑。
2、内力计算
计算跨度。

横杆自重：

侧墙内力：
1、 计算简图

图4.8 侧墙计算简图
侧墙主要承受槽内侧向水压力，其余竖向力对外侧墙的配筋影响很小，可忽略不计，故近似按受弯构件计算。

2、 内力计算

底板内力：
1、计算简图

图4.9 底板计算简图
2、内力计算

4.4.2 槽身的横向配筋计算
（1） 拉杆的配筋计算
拉杆按轴拉构件进行配筋计算，轴力N为6.06KN。
按公式

计算拉杆配筋。

选配3Φ10(),分布筋选用Φ8@200。
（2） 侧墙的配筋计算
侧墙按受弯构件根据最大弯矩进行配筋，侧墙最大弯矩M为。

%%
选配8Φ10@250，（），分布筋选用Φ8@300。
（3） 底板的配筋计算
底板按拉弯构件根据跨中弯矩进行配筋，底板跨中弯矩M为39.25，拉力N为48.36。
取，则

故属大偏心受拉构件

先设，对于Ⅱ级钢筋
按公式：
计算受压钢筋

选配Φ10@250（）

按公式：
计算受拉钢筋

选配7Φ14@150（）
4.4.3 槽身的抗