龍?zhí)稕_渡槽矩形槽身排架支撐設(shè)計(jì)
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目 錄
1 設(shè)計(jì)目的
2 設(shè)計(jì)基本要求
3 設(shè)計(jì)成果及具體要求
4 時(shí)間安排
5 基本資料
6 個(gè)人設(shè)計(jì)任務(wù)
1 設(shè)計(jì)目的
本設(shè)計(jì)是本專業(yè)教學(xué)大綱所規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是學(xué)生在校期間進(jìn)行最后一次理論結(jié)合實(shí)際的較全面和基本的訓(xùn)練，是對(duì)幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)運(yùn)用和檢驗(yàn)，也是走向工作崗位之前的最后一次的過(guò)渡性練兵。通過(guò)這次設(shè)計(jì)要求達(dá)到以下基本目的。
（1）鞏固、加強(qiáng)、擴(kuò)大和提高以往所學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)；
（2）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)以解決實(shí)際工程問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，并初步掌握進(jìn)行水利樞紐和水工建筑物的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)原則、步驟和方法；
（3）培養(yǎng)學(xué)生使用有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、參考文獻(xiàn)以及分析計(jì)算、繪圖、概算和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等項(xiàng)能力的基本技能訓(xùn)練；
（4）通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生了解我國(guó)現(xiàn)行的基本建設(shè)程序，建立工程設(shè)計(jì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的政策正確觀點(diǎn)；
（5）因此，要求每個(gè)同學(xué)在長(zhǎng)達(dá)15周的設(shè)計(jì)中，抓緊時(shí)間，遵守紀(jì)律，努力學(xué)習(xí)工作，認(rèn)真踏實(shí)，一絲不茍，實(shí)事求是，舉一反三，充分發(fā)揮個(gè)人的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，獨(dú)立的和高質(zhì)量的完成本次設(shè)計(jì)，以便在今后的生產(chǎn)實(shí)踐中當(dāng)一名出色的工程師，為我國(guó)的水利事業(yè)也是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)而做出貢獻(xiàn)。
2 設(shè)計(jì)基本要求
（1）設(shè)計(jì)者必須發(fā)揮獨(dú)立思考能力，創(chuàng)造性地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)范，盡量利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)；
（2）設(shè)計(jì)者對(duì)待設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖等工作應(yīng)具有嚴(yán)肅認(rèn)真一絲不茍的工作作風(fēng)，以使設(shè)計(jì)成果達(dá)到較高的水平；
（3）設(shè)計(jì)者必須充分重視和熟悉原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)圓滿完成要求的設(shè)計(jì)內(nèi)容，成果包括：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（按規(guī)范格式）A1圖紙4-5份（文本版+光盤(pán)）。
3 設(shè)計(jì)成果及具體要求
3.1 設(shè)計(jì)成果
設(shè)計(jì)成果包括：
（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)算書(shū)1份
（2）渡槽縱剖面圖1張
（3）渡槽總體平面布置圖1張
（4）渡槽整體配筋圖 1張
（5）渡槽橫向布置圖 1張
（6）渡槽細(xì)部構(gòu)造圖1張
3.2 設(shè)計(jì)成果具體要求
3.2.1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)原則：
（1）按章節(jié)敘述，先擬好提綱再編寫(xiě)，要體現(xiàn)出清晰的設(shè)計(jì)思路；
（2）包括基本資料和基本數(shù)據(jù)；
（3）說(shuō)明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)情況及設(shè)計(jì)依據(jù)；
（4）闡述設(shè)計(jì)思想、原則及方法（包括所采用的基本理論和公式說(shuō)明，采用條件及原因，所考慮問(wèn)題的影響因素）
（5）對(duì)具體設(shè)計(jì)要說(shuō)明設(shè)計(jì)的前提、設(shè)計(jì)原理、方法、主要步驟、主要過(guò)程及階段性成果、最后成果，成果盡量以表格的形式給出；
（6）對(duì)成果的分析及結(jié)論：對(duì)成果的分析一定要有分析和判斷，給以評(píng)價(jià)，分析存在問(wèn)題的原因和改進(jìn)措施；
（7）要求簡(jiǎn)明扼要，思路清晰，用語(yǔ)簡(jiǎn)練。
3.2.2.圖紙繪制說(shuō)明：
要求圖面布置合理，設(shè)計(jì)正確，整潔清晰，圖的比例、線條、標(biāo)注、尺寸、符號(hào)和說(shuō)明等均按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)。
4 時(shí)間安排
表1 時(shí)間分配計(jì)劃表
項(xiàng)目
工作階段內(nèi)容
周數(shù)
1
熟悉、分析資料
1.0
2
工程布置
1.0
3
水力計(jì)算
1.0
4
槽身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.0
5
排架、槽墩結(jié)構(gòu)計(jì)算
3.0
6
工程量
2.0
7
繪圖
1.5
8
設(shè)計(jì)文件成果整理
1.5
9
機(jī)動(dòng)
1.0
11
總計(jì)
15
說(shuō)明：4~5張大圖繪圖時(shí)間控制在15天，其余時(shí)間為分析計(jì)算（包括看資料）、編寫(xiě)計(jì)算書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備個(gè)人答辯內(nèi)容和提綱。目前為每周雙休日，如果同學(xué)們要圓滿完成任務(wù)，在校多學(xué)些專業(yè)技術(shù)知識(shí)，只有保證足夠的時(shí)間，才是完成任務(wù)的前提，希望每位同學(xué)每天學(xué)習(xí)時(shí)間在10小時(shí)以上，不早退、不曠到，當(dāng)遵守紀(jì)律的模范，在歷時(shí)四年大學(xué)學(xué)習(xí)中作最后的沖刺。
5 基本資料
5.1工程概況
龍?zhí)稕_渡槽位于湖北浠水縣白蓮河灌區(qū)西干渠上游處，樁號(hào)為：1+800，竣工年限在1961年～1962年，經(jīng)過(guò)三十幾年的運(yùn)行，該渡槽均出現(xiàn)嚴(yán)重的老化問(wèn)題（如裂縫、漏水、混凝土剝落后鋼筋外露），加之灌區(qū)面積增加和流量增大，這些渡槽已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能擔(dān)負(fù)輸水灌溉的任務(wù)，要求重建。另外，由于原渠線是沿山順下，渠線較長(zhǎng)，本次重建時(shí)，要求裁彎取直。
5.2地質(zhì)情況
陡坡段長(zhǎng)度大約20米，該段為紫紅色、紅褐色礫巖夾砂質(zhì)粘土巖，礫巖成分為石英砂巖、石英巖等。粒徑一般在5~20cm，最大的達(dá)60cm，膠結(jié)較差。表面風(fēng)化嚴(yán)重，凸凹不平，肉眼可見(jiàn)溶蝕的洞穴，直徑大小不一，小者1m左右，大的在10m以上，洞內(nèi)均有滲水現(xiàn)象。砂質(zhì)粘土巖的成份多為泥砂質(zhì)組成。表面段出有斷續(xù)相間的滲水，說(shuō)明砂質(zhì)粘土巖有隔水性能，礫巖表面覆蓋有2m左右的黃色粉質(zhì)壤土。
河槽段表面主要為近代沖積砂卵石，卵石粒徑多為20~50cm，也有少量卵石直徑在50cm以上，分選性差。中粗粒含量約占30%。鉆孔過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)塌孔，卡鉆現(xiàn)象，漏漿量大，透水性強(qiáng)。沖積層平均深度約在6m左右。下伏新三系（N），礫巖夾白色泥質(zhì)灰?guī)r，成份多為石英砂巖及火成巖。鈣質(zhì)膠結(jié)較差，鉆取巖心呈粒狀，質(zhì)地均一，含礫石少許，性脆較堅(jiān)硬，呈透鏡體壯，巖長(zhǎng)10~30cm，局部風(fēng)化較重，手用力即可搓掉粉粒，河槽段樁號(hào)0+020~0+090為河漫灘一級(jí)臺(tái)地，表面為上文新統(tǒng)（Q3）黃色粉質(zhì)壤土，具直立性，結(jié)構(gòu)較疏松，少有豐粒層深2~3m，含少量礫石具有黃土性質(zhì)。下伏中更新統(tǒng)（Q2）含泥沙卵石（成份同上），泥質(zhì)含量5~10%微有膠結(jié)。（其中局部夾有薄層壤土透鏡體）鉆進(jìn)中有回水、卡鉆現(xiàn)象。
Q3與Q2界限明顯，密實(shí)程度有顯著差異。下伏中更新統(tǒng)（）為黃色重粉質(zhì)壤土，固結(jié)密實(shí)，粘粒含量在20%以上，具有塑性，可以搓成細(xì)條。中含有少量結(jié)核，局部夾有砂卵石透鏡體，厚3m左右。該層上面覆蓋厚1m左右的鈣質(zhì)結(jié)核含土層。結(jié)構(gòu)密實(shí)，不易開(kāi)挖，結(jié)核直徑2~7cm。當(dāng)?shù)亻_(kāi)鑿料石困難。
5.3基本數(shù)據(jù)
上、下游渠道基本資料
上游縱坡：1/3000；
下游縱坡：1/5000；
邊坡：1：1.5；
糙率：0.023～0.030；
上下游渠底寬度基本相同：b0=5和5.50m；
渠道的設(shè)計(jì)流量與相應(yīng)渡槽的流量相同為：設(shè)計(jì)流量
為25m3/s，加大流量為30m3/s；
渠道內(nèi)水深為相應(yīng)流量下的均勻流水深；
渠道堤頂寬度均采用50cm；
上游渠底高程261.00m；
下游渠底高程待定。
本地區(qū)基本風(fēng)壓為W0=35kg/m2，最大風(fēng)力為9級(jí)，相應(yīng)的風(fēng)速為24m/s。
該渡槽橫穿龍?zhí)稕_河，河內(nèi)最大水深達(dá)到4.50m，相應(yīng)高程為240.40m，最大流速達(dá)到5.50m/s。
根據(jù)灌區(qū)規(guī)劃要求，渡槽槽身上不設(shè)人行道。
施工期最大人群荷載為3.0kN/m2。
根據(jù)灌區(qū)規(guī)劃方案中擬定，渡槽設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為3級(jí)或查找有關(guān)規(guī)范；
在渡槽進(jìn)口上游段處布置檢修閘門(mén)；
槽身選用簡(jiǎn)支矩形或u形、加肋，槽架可用鋼筋混凝土排架或重力墩。
6 xxx設(shè)計(jì)任務(wù)
（1）矩形槽身
對(duì)已初步確定尺寸的槽身，按照運(yùn)用與施工中的不利情況，分別對(duì)縱向及橫向進(jìn)行內(nèi)力分析與配筋計(jì)算、考慮風(fēng)壓作用時(shí)橫向穩(wěn)定計(jì)算及施工吊裝驗(yàn)算等。
（2）排架支承結(jié)構(gòu)
采用排架支承時(shí)，選定相應(yīng)不利工況，對(duì)排架進(jìn)行縱橫向內(nèi)力與配筋計(jì)算、豎向屈曲穩(wěn)定驗(yàn)算及吊裝驗(yàn)算。對(duì)排架基礎(chǔ)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算、沖剪強(qiáng)度驗(yàn)算及內(nèi)力與配筋計(jì)算。
（3）細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)
在槽身及支承結(jié)構(gòu)分縫處須設(shè)置止水，槽身與槽墩或槽架連接處設(shè)置支座，給出接縫止水及支承支座的構(gòu)造型式。
20 年 月 日
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Reservoirs and water
When a barrier is constructed across some river in the form of a dam, water gets stored up on the upstream side of the barrier, forming a pool of water, generally called a reservoir.
Broadly speaking, any water collected in a pool or a lake may be termed as a reservoir. The water stored in reservoir may be used for various purposes. Depending upon the purposes served, the reservoir may be classified as follows: ①storage or conservation reservoir ; ② flood control reservoirs ; ③distribution reservoirs ; ④multipurpose reservoir.
1． storage or conservation reservoirs
A city water supply, irrigation water supply or a hydroelectric project drawing water directly from a river or a stream may fail to satisfy the consumers (consumers’ ) demands during extremely low flows, while during high lows, it may become difficult to carry out their operation due to devastating floods. A storage or a conservation reservoir can retain such excess supplies during periods of peak flows and can release them gradually during low flows as and when the need arises
Incidentally, in addition to conserving water for later use, the storage of floodwaters may also reduce flood damage below the reservoir. Hence, a reservoir can be used for controlling floods either solely or in addition to other purposes. In the former case, it is known as “flood control reservoir” or “single purpose flood control reservoir”, and in the later case, it is called a “multipurpose reservoir
2． flood control reservoir
A flood control reservoir or generally called flood-mitigation reservoir, stores a portion of the flood flows in such a way as to minimize the flood peaks at the areas to be protected downstream. To accomplish this, the entire inflow entering the reservoir is discharged till the outflow reaches the safe capacity of the channel downstream. The inflow in excess of this rate is stored in the reservoir, which is then gradually released so as to recover the storage capacity for next flood.
A reservoir with gates and valves installation at the spillway and at the sluice outlets is known as a storage-reservoir, while on the other hand, a reservoir with fixed ungated outlets is known as a retarding basin.
Functioning and disadvantage of a retarding basin:
A retarding basin is usually provided with an uncontrolled spillway and an uncontrolled orifice type sluiceway. The automatic regulation of outflow depending upon the availability of water, takes place from such a reservoir. The maximum discharging capacity of such a reservoir should be equal to maximum safe carrying capacity of the channel downstream. As flood occurs, the reservoir gets filled and discharges through sluiceways. As the reservoir elevation increases, outflow discharge increases. The water level goes on rising until the flood has subsided and the inflow becomes equal to or less than the outflow. After this, water gets automatically withdrawn from the reservoir until the stored water is completely discharged. The advantages of a retarding basin over a gate controlled detention basin are: ①cost of gate installations is saved. ② there are no gates and hence, the possibility of human error and negligence in their operation is eliminated. ③since such a reservoir is not always filled, much of land below the maximum reservoir level will be submerged only temporarily and occasionally and can be used for agriculture, although no permanent habitation can be allowed on this land.
Fig. 8.1 the principle of flood control reservoir
Functioning and advantages of a storage reservoir:
A storage reservoir with gated spillway and gated sluiceway, provides more flexibility of operation, and thus gives us better control and increased usefulness of the reservoir. Storage reservoir are, therefore, preferred on large rivers which require better control, while retarding basins are preferred on small rivers. In storage reservoirs, the flood crest downstream can be better controlled and regulated properly so as not to cause their coincidence. This is the biggest advantage of such a reservoir and outweighs its disadvantages of being costly and involving risk of human error in installation and operation of gates.
3． distribution reservoir
A distribution reservoir is a small storage reservoir constructed within a city water supply system. Such a reservoir can be filled by pumping water at a certain rate and can be used to supply water even at rates higher than the inflow rate during periods of maximum demands (called critical periods of demand). Such reservoirs are, therefore, helpful in permitting the pumps or water treatment plants to work at a uniform rate, and they store water during the hours of no demand or less demand and supply water from their “storage” during the critical periods of maximum demand.
4． Multipurpose reservoirs
A reservoir planned and constructed to serve not only one purpose but various purposes together is called a multipurpose reservoir. Reservoir, designed for one purpose, incidentally serving other purposes, shall not be called a multipurpose reservoir, but will be called so, only if designed to serve those purposed also in addition to its main purpose. Hence, a reservoir designed to protect the downstream areas from floods and also to conserve water for water supply, irrigation, industrial needs, hydroelectric purposes, etc. shall be called a multipurpose reservoir.
Water is best known and most abundant of all chemical compounds occurring in relatively pure form on the earth’s surface. Oxygen, the most abundant chemical element, is present in combination with hydrogen to the extent of 89 percent in water. Water covers about three fourths of the earth's surface and permeates cracks of much solid land. The Polar Regions (原文polar regions) are overlaid with vast quantities of ice, and the atmosphere of the earth carries water vapor in quantities from 0.1 percent to 2 percent by weight. It has been estimated that the amount of water in the atmosphere above a square mile of land on a mild summer day is of the order of 50,000 tons.
In addition to the direct use of water in our homes and on the farm, there are many indirect ways in which water affects our lives. In manufacturing, generation of electric power, transportation, recreation, and in many other ways, water plays a very important role.
Our use of water is increasing rapidly with our growing population. Already there are acute shortages of both surface and underground waters in many locations. Careless pollution and contamination of our streams, lakes, and underground sources has greatly impaired the quality of the water which we do have available. It is therefore of utmost importance for our future that good conservation and sanitary measures be practiced by everyone.
水庫(kù)與水
攔河筑一條象壩的障礙時(shí)，水就被攔蓄在障礙物的上游并形成水塘，通常稱之為水庫(kù)。
總而言之，被蓄積在水塘或湖泊里的水就成為水庫(kù)。水庫(kù)所蓄的水可有多種用途。水庫(kù)根據(jù)其用途可分為以下幾類：①蓄水水庫(kù)；②防洪水庫(kù)；③配水水庫(kù)；④綜合利用水庫(kù)；
1．蓄水水庫(kù)。
城市供水，灌溉供水或直接從河流或者溪流中取水的水電工程，在枯水期，也許不能滿足用戶的需要；在豐水期，由于洪水泛濫它們又可能無(wú)法發(fā)揮作用。蓄水水庫(kù)在洪峰期能攔蓄多余的水量，而在枯水期需要水的時(shí)候又能平緩地把水放出。
順便提一下，蓄水除為了今后的用水外，蓄洪還可減少水庫(kù)下游的洪水災(zāi)害。因此，水庫(kù)可以用于防洪或者還具有別的用途。前一種情況稱為“防洪水庫(kù)”；而后一種情況就稱為“綜合利用水庫(kù)”。
2.防洪水庫(kù)
防洪水庫(kù)一般稱為減洪水庫(kù)，以攔蓄一部分洪水流量的方式降低洪峰，保護(hù)下游地區(qū)，為了達(dá)到這一目的，流進(jìn)水庫(kù)的水是全部排放，直到排水流量達(dá)到下游河槽的安全泄量為止。超過(guò)這個(gè)泄量的入流量就蓄存在水庫(kù)里，待洪峰消退后，在逐漸排放，為迎戰(zhàn)下一次洪水恢復(fù)蓄洪容積。
水庫(kù)下游的洪峰流量減小了一個(gè)AB值。防洪水庫(kù)和蓄洪水庫(kù)不同之處僅僅在于它需要一個(gè)大的泄洪能力，以便在洪水之前或之后可以迅速向下游放水。
防洪水庫(kù)的類型。防洪水庫(kù)有兩種基本類型：①蓄洪水庫(kù)或攔洪區(qū)；②滯洪區(qū)或滯洪水庫(kù)。
在溢洪道或泄水口處設(shè)有閘門(mén)和閥門(mén)的水庫(kù)稱為蓄水水庫(kù)，反之，具有固定的敞開(kāi)式泄水口的水庫(kù)稱為滯洪水庫(kù)。
滯洪區(qū)的功能和優(yōu)點(diǎn)：
滯洪區(qū)通常具有一個(gè)無(wú)控制的溢洪道和一個(gè)無(wú)控制的孔口式泄洪道，根據(jù)入流量的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)水庫(kù)的出流量。這種水庫(kù)的最大泄水能力等于下游河槽的最大安全輸水能力。洪水發(fā)生時(shí)，水庫(kù)就蓄滿水并經(jīng)泄水道放水。水庫(kù)水位上升時(shí)，出流量隨之增加。當(dāng)洪水消退、進(jìn)水量等于或小于出水量時(shí)，水位就不再上升。此后，水便自動(dòng)地由水庫(kù)泄出，直到放完蓄水為止。與有閘門(mén)控制的攔洪區(qū)相比，滯洪區(qū)有以下的優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)約了安裝閘門(mén)的費(fèi)用；②沒(méi)有閘門(mén)，因而不存在人為事故和玩忽職守的可能性；③這種水庫(kù)并不總是蓄滿著水，水庫(kù)最高水位以下的大片土地只是被暫時(shí)或偶爾淹沒(méi)，盡管不允許居民在此落戶，但是仍能有效地進(jìn)行耕作。
蓄水水庫(kù)的功能和優(yōu)點(diǎn):
蓄水水庫(kù)的溢洪道和泄水道有閘門(mén)控制，運(yùn)用起來(lái)就具有較大的靈活性，能更好地控制洪水，提高這種水庫(kù)的效益。因而，這類水庫(kù)通常用在需要良好控制的大河流上。而滯洪水庫(kù)則用在小的河流上。蓄水庫(kù)能更好地控制和適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)下游洪峰，使它們不會(huì)同時(shí)疊加。這就是這類水庫(kù)的最大優(yōu)點(diǎn)，盡管這種水庫(kù)的缺點(diǎn)是投資較大，閘門(mén)的安裝和操作包含著人為誤差的風(fēng)險(xiǎn)。
3.配水水庫(kù)
配水水庫(kù)是小型蓄水水庫(kù)，建在城市供水系統(tǒng)內(nèi)。這樣的水庫(kù)按一定的流量用抽水的方式注滿，在需水量最大的時(shí)期（稱為臨界需水期），它的供水流量甚至大于水庫(kù)的入流量。因此，這樣的水庫(kù)可以使水泵或水處理廠以均勻的流量進(jìn)行工作，在不用水或很少用水的時(shí)期，配水水庫(kù)就蓄存水量；在最大蓄水臨界期，它就從“倉(cāng)庫(kù)”里供水。
4.綜合利用水庫(kù)
設(shè)計(jì)和建造的水庫(kù)，若不僅為一種目標(biāo)服務(wù)，而且同時(shí)為多種目標(biāo)服務(wù)，就稱之為綜合利用水庫(kù)。按單一目標(biāo)設(shè)計(jì)，偶爾也為其他目標(biāo)服務(wù)的水庫(kù)，不能稱為綜合利用水庫(kù)；在設(shè)計(jì)時(shí)除考慮主要目標(biāo)之外，也考慮為其他目標(biāo)服務(wù)的水庫(kù)，才能稱之為綜合利用水庫(kù)。因此，若設(shè)計(jì)的水庫(kù)用于保護(hù)下游地區(qū)免遭洪水災(zāi)害，同時(shí)又兼顧蓄水，為供水、灌溉、工業(yè)用水和水力發(fā)電等提供多種目標(biāo)服務(wù)，它既可以稱之為綜合利用水庫(kù)。
在地球表面以相對(duì)純的形式存在的一切化合物中，水是人們最熟悉的、最豐富的一種化合物。在水中，氧這種最豐富的化學(xué)元素與氫結(jié)合，其含量多達(dá)89%。水覆蓋了地球表面的大約3/4的面積，并充滿了陸地上的許多裂縫。地球的兩極被大量的冰所覆蓋，同時(shí)大氣也挾帶有占其重量0.1%～2%的水蒸氣。據(jù)估計(jì)，在溫暖的夏日，每平方英里陸地上空大氣中的水量約為5萬(wàn)噸。
水除了直接為我們的家庭和農(nóng)場(chǎng)利用外，它還以許多間接的方式對(duì)我們的生活產(chǎn)生影響。在制造、發(fā)電、運(yùn)輸、娛樂(lè)以及其他許多行業(yè)，水都起著很重要的作用。
我們對(duì)水的利用隨人口的增長(zhǎng)而迅速增加。在許多地方，無(wú)論地面水或地下水都已經(jīng)嚴(yán)重短缺了。由于任意污染河流、湖泊和地下水源，已經(jīng)大大地?fù)p害了人們能夠利用的水的水質(zhì)。因此，人人有責(zé)對(duì)水采取保護(hù)措施和衛(wèi)生措施，這對(duì)于我們?nèi)祟惖奈磥?lái)是極端重要的。
開(kāi)題報(bào)告
題?目
龍?zhí)稕_渡槽矩形槽身排架支撐設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
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班級(jí)學(xué)號(hào)
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專業(yè)
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龍?zhí)稕_渡槽矩形槽身排架支撐開(kāi)題報(bào)告
一、課程設(shè)計(jì)目的：
1、鞏固、加強(qiáng)、擴(kuò)大和提高以往所學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)；
2、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)以解決實(shí)際工程問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，并初步掌握進(jìn)行水利樞紐和水工建筑物的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)原則、步驟和方法；
3、培養(yǎng)學(xué)生使用有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、參考文獻(xiàn)以及分析計(jì)算、繪圖、概算和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等項(xiàng)能力的基本技能訓(xùn)練；
4、通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生了解我國(guó)現(xiàn)行的基本建設(shè)程序，建立工程設(shè)計(jì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的政策正確觀點(diǎn)；
5、因此，要求每個(gè)同學(xué)在2周的課程設(shè)計(jì)中，抓緊時(shí)間，遵守紀(jì)律，努力學(xué)習(xí)工作，認(rèn)真踏實(shí)，一絲不茍，實(shí)事求是，舉一反三，充分發(fā)揮個(gè)人的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，獨(dú)立的和高質(zhì)量的完成本次設(shè)計(jì)，以便在今后的生產(chǎn)實(shí)踐中當(dāng)一名出色的工程師，為我國(guó)的水利事業(yè)也是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)而做出貢獻(xiàn)。
?二、設(shè)計(jì)基本要求：
???1、設(shè)計(jì)者必須發(fā)揮獨(dú)立思考能力，創(chuàng)造性地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)范，盡量利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)；
???2、設(shè)計(jì)者對(duì)待設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖等工作應(yīng)具有嚴(yán)肅認(rèn)真一絲不茍的工作作風(fēng)，以使設(shè)計(jì)成果達(dá)到較高的水平；
???3、設(shè)計(jì)者必須充分重視和熟悉原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)圓滿完成要求的設(shè)計(jì)內(nèi)容，成果包括：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（按規(guī)范格式）A1圖紙4-5份（文本版+光盤(pán)）。
??三、設(shè)計(jì)成果及具體要求：
??1.設(shè)計(jì)成果
（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)算書(shū)1份
（2）渡槽縱剖面圖1張
（3）渡槽總體平面布置圖1張
（4）渡槽整體配筋圖?1張
（5）渡槽橫向布置圖?1張
（6）渡槽細(xì)部構(gòu)造圖1張
??2. 設(shè)計(jì)成果具體要求
（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)原則：
（1）按章節(jié)敘述，先擬好提綱再編寫(xiě)，要體現(xiàn)出清晰的設(shè)計(jì)思路；
（2）包括基本資料和基本數(shù)據(jù)；
（3）說(shuō)明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)情況及設(shè)計(jì)依據(jù)；
（4）闡述設(shè)計(jì)思想、原則及方法（包括所采用的基本理論和公式說(shuō)明，采用條件及原因，所考慮問(wèn)題的影響因素）
（5）對(duì)具體設(shè)計(jì)要說(shuō)明設(shè)計(jì)的前提、設(shè)計(jì)原理、方法、主要步驟、主要過(guò)程及階段性成果、最后成果，成果盡量以表格的形式給出；
（6）對(duì)成果的分析及結(jié)論：對(duì)成果的分析一定要有分析和判斷，給以評(píng)價(jià)，分析存在問(wèn)題的原因和改進(jìn)措施；
（7）要求簡(jiǎn)明扼要，思路清晰，用語(yǔ)簡(jiǎn)練。
(2)圖紙繪制說(shuō)明：
要求圖面布置合理，設(shè)計(jì)正確，整潔清晰，圖的比例、線條、標(biāo)注、尺寸、符號(hào)和說(shuō)明等均按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)。
四、設(shè)計(jì)資料及要求
1 設(shè)計(jì)資料
??1.1 工程概況
??龍?zhí)稕_渡槽位于湖北浠水縣白蓮河灌區(qū)西干渠上游處，樁號(hào)為：1+800，竣工年限在1961年～1962年，經(jīng)過(guò)三十幾年的運(yùn)行，該渡槽均出現(xiàn)嚴(yán)重的老化問(wèn)題（如裂縫、漏水、混凝土剝落后鋼筋外露），加之灌區(qū)面積增加和流量增大，這些渡槽已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能擔(dān)負(fù)輸水灌溉的任務(wù)，要求重建。另外，由于原渠線是沿山順下，渠線較長(zhǎng)，本次重建時(shí)，要求裁彎取直。
1.2 基本資料
1.2.1地質(zhì)情況
陡坡段長(zhǎng)度大約20米，該段為紫紅色、紅褐色礫巖夾砂質(zhì)粘土巖，礫巖成分為石英砂巖、石英巖等。粒徑一般在5~20cm，最大的達(dá)60cm，膠結(jié)較差。表面風(fēng)化嚴(yán)重，凸凹不平，肉眼可見(jiàn)溶蝕的洞穴，直徑大小不一，小者1m左右，大的在10m以上，洞內(nèi)均有滲水現(xiàn)象。砂質(zhì)粘土巖的成份多為泥砂質(zhì)組成。表面段出有斷續(xù)相間的滲水，說(shuō)明砂質(zhì)粘土巖有隔水性能，礫巖表面覆蓋有2m左右的黃色粉質(zhì)壤土。
河槽段表面主要為近代沖積砂卵石，卵石粒徑多為20~50cm，也有少量卵石直徑在50cm以上，分選性差。中粗粒含量約占30%。鉆孔過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)塌孔，卡鉆現(xiàn)象，漏漿量大，透水性強(qiáng)。沖積層平均深度約在6m左右。下伏新三系（N），礫巖夾白色泥質(zhì)灰?guī)r，成份多為石英砂巖及火成巖。鈣質(zhì)膠結(jié)較差，鉆取巖心呈粒狀，質(zhì)地均一，含礫石少許，性脆較堅(jiān)硬，呈透鏡體壯，巖長(zhǎng)10~30cm，局部風(fēng)化較重，手用力即可搓掉粉粒，河槽段樁號(hào)0+020~0+090為河漫灘一級(jí)臺(tái)地，表面為上文新統(tǒng)（Q3）黃色粉質(zhì)壤土，具直立性，結(jié)構(gòu)較疏松，少有豐粒層深2~3m，含少量礫石具有黃土性質(zhì)。下伏中更新統(tǒng)（Q2）含泥沙卵石（成份同上），泥質(zhì)含量5~10%微有膠結(jié)。（其中局部夾有薄層壤土透鏡體）鉆進(jìn)中有回水、卡鉆現(xiàn)象。
Q3與Q2界限明顯，密實(shí)程度有顯著差異。下伏中更新統(tǒng)（Q2）為黃色重粉質(zhì)壤土，固結(jié)密實(shí)，粘粒含量在20%以上，具有塑性，可以搓成細(xì)條。Q3中含有少量結(jié)核，局部夾有砂卵石透鏡體，厚3m左右。該層上面覆蓋厚1m左右的鈣質(zhì)結(jié)核含土層。結(jié)構(gòu)密實(shí)，不易開(kāi)挖，結(jié)核直徑2~7cm。當(dāng)?shù)亻_(kāi)鑿料石困難。
1.2.2基本數(shù)據(jù)：
上、下游渠道基本資料
?????上游縱坡：1/3000；
?????下游縱坡：1/5000；
邊坡：1：1.5；
糙率：0.023～0.030；
上下游渠底寬度基本相同：b0=5和5.50m；
渠道的設(shè)計(jì)流量與相應(yīng)渡槽的流量相同為：設(shè)計(jì)流量
為25m3/s，加大流量為30m3/s；
??????渠道內(nèi)水深為相應(yīng)流量下的均勻流水深；
??????渠道堤頂寬度均采用50cm；
??????上游渠底高程261.00m；
??????下游渠底高程待定。
本地區(qū)基本風(fēng)壓為W0=35kg/m2，最大風(fēng)力為9級(jí)，相應(yīng)的風(fēng)速為24m/s。
該渡槽橫穿龍?zhí)稕_河，河內(nèi)最大水深達(dá)到4.50m，相應(yīng)高程為240.40m，最大流速達(dá)到5.50m/s。
根據(jù)灌區(qū)規(guī)劃要求，渡槽槽身上不設(shè)人行道。
施工期最大人群荷載為3.0kN/m2。
根據(jù)灌區(qū)規(guī)劃方案中擬定，渡槽設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為3級(jí)或查找有關(guān)規(guī)范；
在渡槽進(jìn)口上游段處布置檢修閘門(mén)；
槽身選用簡(jiǎn)支矩形或u形、加肋，槽架可用鋼筋混凝土排架或重力墩。?
1.2.3方案選擇
設(shè)計(jì)擁有簡(jiǎn)支矩形或u形、加肋，槽架可用鋼筋混凝土排架或重力墩等方案，本次設(shè)計(jì)采用矩形排架支撐。
1.2.4設(shè)計(jì)任務(wù)
（1）矩形槽身
?對(duì)已初步確定尺寸的槽身，按照運(yùn)用與施工中的不利情況，分別對(duì)縱向及橫向進(jìn)行內(nèi)力分析與配筋計(jì)算、考慮風(fēng)壓作用時(shí)橫向穩(wěn)定計(jì)算及施工吊裝驗(yàn)算等。
（2）排架支承結(jié)構(gòu)
采用排架支承時(shí)，選定相應(yīng)不利工況，對(duì)排架進(jìn)行縱橫向內(nèi)力與配筋計(jì)算、豎向屈曲穩(wěn)定驗(yàn)算及吊裝驗(yàn)算。對(duì)排架基礎(chǔ)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算、沖剪強(qiáng)度驗(yàn)算及內(nèi)力與配筋計(jì)算。
（3）細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)
在槽身及支承結(jié)構(gòu)分縫處須設(shè)置止水，槽身與槽墩或槽架連接處設(shè)置支座，給出接縫止水及支承支座的構(gòu)造型式。
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?五、計(jì)劃進(jìn)度及規(guī)劃
設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)間：2015年3月1日
第一周、查閱文獻(xiàn)及熟悉、分析資料；
第二周、進(jìn)行水力計(jì)算；
第三周、槽身及支撐結(jié)構(gòu)尺寸擬定，槽身縱向荷載計(jì)算；
第四周、槽身縱向內(nèi)力計(jì)算及配筋；
第五周、槽身橫向內(nèi)力分析及內(nèi)力計(jì)算；
第六周、槽身橫向配筋；
第七周、支撐結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算；
第九周、細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)及圖紙繪制手繪圖；
第十周、CAD畫(huà)圖；
第十一周、整理設(shè)計(jì)成果。
第十二周、定稿。
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六、參考文獻(xiàn)
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[2] 包世華、龍馭球?編《結(jié)構(gòu)力學(xué)I》，高等教育出版社，2006。
[3] 李家星、趙振興?編《水力學(xué)》上、下冊(cè)，河海大學(xué)出版社，2001。
[4] 武漢大學(xué)、范崇仁?編《水工剛結(jié)構(gòu)》第四版，中國(guó)水利水電出版社，2008。
[5] 水力學(xué)與山區(qū)河流開(kāi)發(fā)保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（四川大學(xué)）、吳持恭?編《水力學(xué)》上冊(cè)，高等教育出版社，2008。
[6] 何改云、劉福華?編《Auto CAD 2008繪圖基礎(chǔ)》，2011。
[7] 馬文英、劉建中、李顯中等?編《水工建筑物》，黃河水利出版社，2003
[8] 河海大學(xué)、武漢大學(xué)、大連理工大學(xué)、鄭州理工大學(xué)?合編《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》第四版，中國(guó)水利水電出版社，2009。
[9]劉志明，王德信，汪德?tīng)兙帯端ぴO(shè)計(jì)手冊(cè)》，中國(guó)水利水電出版社，1983
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指導(dǎo)教師批閱意見(jiàn)
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