水闸的概念及计算 下载本文

2)将门槽顶部看作轴心受拉构件,但顶部所受拉力,全由门槽配筋来承担。

3)将门槽顶部看作轴心受拉构件,但顶部所受拉力假定由门槽配筋和下游段闸墩水平截面上的剪力共同承担。

假定:剪应力在上、下水平截面上均匀分布

AAP1?(Q下?Q上)1?P1AA (KN)

式中:A1 --- 门槽顶部以前闸墩的水平截面面积 A --- 闸墩的水平截面面积

门槽顶部所受拉力P1与门槽的位置有关,门槽愈靠下游,P1愈大,1m高闸墩门槽顶部所产生的拉应力б为

??p1b (kpa)

式中:p ---门槽顶部宽度

б>砼容许拉力 ---- 按受力情况配筋 б<砼容许拉力 ---- 按构造配筋 (二)弧形闸门闸墩

除计算底部应力外,还应验算牛腿及其附近的应力 弧门支撑铰座布置形式:1.在闸墩上直接布置铰座

2. 铰座布置在伸出于闸墩体外的牛腿上

§8-8 水闸与两岸的连接建筑

教学内容:

连接建筑物的作用、形式、布置 学时:

一、连接建筑物的作用

组成:上、下游翼墙和边墩(或边墩和岸墙)有时还设有防渗刺墙 作用:1)挡住两侧填土,维持土坝及两岸的稳定

2)上游翼墙主要用于引导水流平顺进闸,下游翼墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷。

3)保护河床(或土壤)边坡不受过闸水流冲刷

4)控制通过闸身两侧的渗流,防止河岸或与之相连的土坝的渗流变形。

5)在软弱地基上, 设有独立的岸墙时,可以减少两岸沉降对闸身应力的影响。

在水闸工程中,两岸相

连建筑物的造价可占工程总造价的15—40%,闸孔愈少,所占比重愈大。

二、连接建筑物的形式与布置: (一)边墩和岸墙

1)边墩直接与堤岸连接:闸基较好,闸高不大,孔数少时

2)边墩直接与堤岸连接,但边墩与底板设有沉降缝,闸身较高,边墩自重及其背后土重都较大时,设缝后,受力状态有所改善。

边墩形式:重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式连、拱空箱式

3)在边墩背后加设专门的挡土岸墙,边墩与岸墙三者之间用分缝分开,这样边墩不承受侧向土压力,减少闸基与两岸不均匀沉降的影响。

岸墙形式: 悬臂式、扶壁式、空箱式、连拱式 岸墙与边墩结合 适用:闸室H<6M,地基承载力较大 岸墙与边墩分开 适用:闸室较高,孔数较多地基软弱 岸墙部分挡水 适用:闸室较高而地基承载力又较低 (二)翼墙

上游翼墙作用:

1)挡土 2)引导水流平顺入闸室3)起防渗作用 4)保护两岸或土坝边坡不 受过闸水流的冲刷

下游翼墙作用:

1)挡土 2)引导水流出闸后均匀扩散,避免出现不利流态 上下游翼墙五种形式:

反翼墙、扭曲面翼墙、斜降翼墙、圆弧翼墙、斜坡式翼墙 1)曲线式:圆弧、反翼墙 2)扭曲面式

3)斜降式(八字形)高度随其向上、下游延伸而逐渐降低,到末端与河床平齐。

三、连接结构物的防渗设计

绕流渗透或侧向绕流

防渗排水设计总原则:滞渗与导渗相结合

§8-9 其他形式的水闸 --橡 胶 坝

橡胶坝适用于低水头、大跨度的闸坝工程,橡胶坝的高度一般不高于6.0m,单跨长度一般为50~100m。主要用于:灌溉、防洪和改善环境

一、橡胶坝的类型

橡胶坝按充胀介质可分为充水式、充气式。

充水橡胶坝在坝顶溢流时袋形比较稳定,过水均匀,对下游冲刷较小;由于气体具有较大的压缩性,充气橡胶坝在坝顶溢流时,出现凹口现象,水流集中,对下游河道冲刷较强。在有冰冻的地区,充气橡胶坝内的介质没有冰冻问题;充水橡胶坝不具备这一优点。充气橡胶坝气密性要求高;充水橡胶坝这方面的要求相对低些。

橡胶坝按岸墙的结构型式可分为直墙式和斜坡式。

二、橡胶坝的组成

橡胶坝由上游连接段、橡胶坝段、下游连接段和橡胶坝控制系统等四部分组成

橡胶坝主要依靠坝袋内的胶布来承受拉力的,橡胶保护胶布免受外力的损害,根据坝的高度不同,可以选择一布二胶、二布三胶和三布四胶,采用最多的是二布三胶; 三、设计参数

橡胶坝袋的设计参数包括:坝高(H1)、内压水头(H0)、内压比(α)、上游坝面曲线段长度(S1)、下游坝面曲线段长度(S)、上游贴地段长度(n)、下游贴地段长度(X0)、坝袋有效周长(L0)、坝袋单宽容积 (V)。

四、坝基设计:

1 设计坝高H1