目录(1. 工程概况重建渡槽带桥，原渡槽后溢洪道断面下挖，以满足校核标准泄洪要求。

目前，东方红干渠已整修改造完毕，东方红干渠设计成果显示，该渡槽上游侧渠底设计高程为165.50m，下游侧渠底设计高程为165.40m。

本次设计将现状渡槽拆除，按照上述干渠设计底高程，结合溢洪道现状布置及底宽，在原渡槽位重建渡槽带桥，上部桥梁按照四级道路标准，荷载标准为公路-Ⅱ级折减，建筑材料均采用钢筋砼，桥面总宽5m。

现状渡槽拆除后，为满足东方红干渠的过流要求及溢洪道交通要求，需重建跨溢洪道渡槽带桥。

新建渡槽带桥轴线布置于溢洪道桩号0+，同现状渡槽桩号，下底面高程为165.20m，满足校核水位+0.5m 超高要求，桥面高程167.40m，设计为现浇结合预制混凝土结构，根据溢洪道设计断面，确定渡槽带桥总长51m，8.5m×6跨。

上部结构设计如下：渡槽过水断面尺寸为×1.6m，同干渠尺寸，采用C25钢筋砼，底及侧壁厚20cm，顶壁厚30cm，筒型结构，顶部两侧壁水平挑出1.25m，并在顺行车方向每隔2m设置一加劲肋，维持悬挑板侧向稳定，桥面总宽5m，路面净宽4.4m，设计荷载标准为公路-Ⅱ级折减，两侧设预制C20钢筋砼栏杆，基础宽0.5m。

下部结构设计如下：下部采用C30钢筋混凝土双柱排架结构，并设置横梁，由于地基为砂岩，基础采用人工挖孔端承桩，尺寸为×1.2m，基础深入岩层弱风化层1.0m，盖梁尺寸为4××1.2m。

2．槽身纵向内力计算及配筋计算根据支承形式，跨宽比及跨高比的大小以及槽身横断面形式等的不同，槽身应力状态与计算方法也不同，对于梁式渡槽的槽身，跨宽比、跨高比一般都比较大，故可以按梁理论计算。

槽身纵向一般按满槽水。

图2—1 槽身横断面型式（单位：mm）(1)荷载计算根据规划方案中拟定，渡槽的设计标准为4级，所以渡槽的安全级别Ⅲ级，则安全系数为γ=，混凝土重度为γ=25kN/m3，正常运行期为持久状况，其设计状况系数为ψ=，荷载分项系数为：永久荷载分项系数γG =，可变荷载分项系数γQ=，结构系数为γd=。

纵向计算中的荷载一般按匀布荷载考虑，包括槽身重力（栏杆等小量集中荷载也换算为匀布的）、槽中水体的重力、车道荷载及人群荷载。

其中槽身自重、水重为永久荷载，而车道荷载、人群荷载为可变荷载。

槽身自重：标准值：g1k =γψγV1=×25××5+×2×2+×+×+×+×+×2+×2)=（kN/m）设计值： g1=γG。

g1k=×=（kN/m）水重：标准值： g2k =γψγV2=××（×）=（kN/m）设计值： g 2=γG 。

g 2k =×=（kN/m ） 车辆荷载：集中荷载标准值： p k =140×2=280 kN设计值： p=×280=336 kN 人群荷载：标准值： q k =（kN/m ） 设计值： q=×3=（kN/m ）(2)内力计算可按梁理论计算，沿渡槽水流方向按简支或双悬臂梁计算应力及内力：图2—2槽身纵向计算简图（单位：cm ）计算长度l=l n +a=+=（m ） l==×=(m)所以计算长度取为7.25m跨中弯矩设计值为 M=γ0ψ×（g 1+g 1+q ）l 2 +21pl =××81××+21×336×=（）跨端剪力设计值 Q max =γψ×21（q+g 1+g 2）l+l =8500=××21××+×336=（kN ） (3)正截面的配筋计算对于简支梁式槽身的跨中部分底板处于受拉区，故在强度计算中不考虑底板的作用，但在抗裂验算中，只要底板与侧墙的接合能保证整体受力，就必须按翼缘宽度的规定计入部分或全部底板的作用。

不考虑底板与牛腿的抗弯作用，将渡槽简化为h=2.3m 、b=0.4m 的矩形梁进行配筋。

考虑双筋，a=，h 0=（m ），r d =。

（2—1）f c bx=f y A S （2—2）式中 M ——弯矩设计值，按承载能力极限状态荷载效应组合计算，并考虑结构重要性系数γ0及设计状况系数ψ在内；M u ——截面极限弯矩值； γd ————结构系数，γd =；f c ——混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25，则f c =mm ； b ——矩形截面宽度；x ——混凝土受压区计算高度； h 0——截面有效高度； f y ——钢筋抗拉强度设计值； A s ——受拉区纵向钢筋截面面积；将ξ=x/h 0代入式（2—4）、（2—5），并令αs =ξ（ξ），则有 )(120bh f M s c dαγ≤（2—3）f c ξbh 0=f y A s （2—4）ξ≤ξb （2—5）根据以上各式，计算侧墙的钢筋面积如下：)]2([110x h bx f M M c d u d -=≤γγ20bh f Mc d s γα==2622004005.12105.18982.1⨯⨯⨯⨯= 544.0098.0211=〈=--=b s ξαξ）20(35483102200400098.05.12mm f bh f A y c s =⨯⨯⨯==38.0220040035480=⨯==bh A s ρ%＞ρmin =% 选4φ20+6φ25 A S =1257+2945=4202（mm 2） （4）斜截面强度计算已知v=，4.022.2==b h b h w =b h w=4， bh w=6=（KN ）>v=按受力计算不需要配置腹筋，考虑到侧墙的竖向受力筋可以起到腹筋作用，但为固定纵向受力筋位置，仍在两侧配置φ8@150的封闭箍筋。

同时沿墙高布置φ10@150的纵向钢筋。

(5)槽身纵向抗裂验算受弯构件正截面在即将开裂的瞬间，受拉区边缘的应变达到混凝土的极限拉伸值εmax ，最大拉应力达到混凝土抗拉强度f t 。

钢筋混凝土构件的抗裂验算公式如下：M s ≤γm αct f tk W 0 （2—7）)22004005.1225.0(2.11⨯⨯⨯)2.0(10bh f r v c d≤)25.0(10bh f rv c d≤M L ≤γM αct f tk W 0 （2—8）式中 αct ——混凝土拉应力极限系数，对荷载效应的短期组合αct 取为；对荷载效应的长期组合，αct 取为；W 0——换算截面A 0对受拉边缘的弹性抵抗距； y 0——换算截面重心轴至受压边缘的距离； I 0——换算截面对其重心轴的惯性距； f tk ——混凝土轴心抗拉强度标准值。

混凝土的标号为C25，钢筋为Ⅱ级钢，则E c =×104N/mm 2， E s =×105N/mm 2。

根据《水工混凝土结构设计规范》，选取γm 值。

由b f /b ＞2，h f /h ＜，查得γm=，在γm 值附表中指出，根据h 值的不同应对γm 值进行修正。

19.140.1)27004007.0(40.1)4007.0(=⨯+=⨯+=h m γ 短期组合的跨中弯矩值 )8181(20200l q l g M k k s +=γ+21pl =××81××+21×336×=（）).(22161250270010815.175.185.019.1120m kN W f tk ct m =-⨯⨯⨯⨯=αγ＞M s长期组合的跨中弯矩值（人群荷载的准永久系数ρ=0）)81(200l g M k l γ=＝×81××=（）).(7.18241250270010815.175.17.019.1120m kN W f tk ct m =-⨯⨯⨯⨯=αγ＞M l综合上述计算可知，槽身纵向符合抗裂要求。

3．槽身横向内力计算及配筋计算由于在设计中选用了加肋的矩形槽，所以横向计算时沿槽长取肋间距长度上的槽身进行分析。

作用于单位长脱离体上的荷载除q （自重力加水的重力）外，，两侧还有剪力Q 1及Q 2，其差值ΔQ 与荷载q 维持平衡。

ΔQ 在截面上的分布沿高度呈抛物线形，方向向上，它绝大部分分布在两边的侧墙截面上。

工程设计中一般不考虑底板截面上的剪力。

图3—1 槽身横向计算计算简图侧墙与底板均按四边固定支承板设计，计算条件为满槽水。

图3—1中l 1为肋间距，q 1为作用于侧墙底部的水压力，q 2为底板的重力与按满槽水计算的槽内水压力之和，根据条件可得h q γ=1 （3—1） δγγh h q +=2 （3—2） 以上各式中 γ——水的重度；γh ——钢筋混凝土的重度； δ——底板厚度。

4x123456( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )-0.46-131.86-107.8718.052.92-5.86-23.99-14.93-12.98-14.930.280.28-8.782.23图：结构弯距图123456( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )-2.63-142.63-149.38143.29136.54-3.46-15.469.3811.06-8.5436.83-24.678.54-11.06图：结构剪力图结构计算成果表⑴底板的结构计算按照底板中部弯矩配筋，采用c25砼，fcm=mm 根据《水工钢筋混凝土结构》，板厚200mm ，受力钢筋间距取为100mm ，具体配筋计算如下：a= a ’=30mm ，h 0=200-30=170mm ，取单宽计算b=1000mm选用Ⅰ级钢筋，则f C =210N/mm 2，计算弯矩最大位置的配筋量：M x =，N=时，)(120bh f M s c dαγ≤f c ξbh 0=f y A sξ≤ξb根据以上各式，计算底板的钢筋面积如下：20bh f Mc d s γα==2617010005.121093.142.1⨯⨯⨯⨯=544.0061.0211=〈=--=b s ξαξ）20(3.6172101701000061.05.12mm f bh f A y c s =⨯⨯⨯==36.010001703.6170=⨯==bh A s ρ%＞ρmin =% 选Φ10@125 A S =628（mm 2） ⑵渡槽上顶边及悬挑部分的结构计算渡槽顶部两侧壁水平挑出1.25m ，并在顺行车方向每个两米设置一加劲肋，维持悬挑板侧向稳定，顶壁厚30cm 。

按照悬臂根部最大弯矩计算配筋，采用c25砼，fcm=mm 根据《水工钢筋混凝土结构》，板厚300mm ，受力钢筋间距取为100mm ，具体配筋计算如下：a= a ’=30mm ，h 0=300-40=260mm ，取单宽计算b=1000mm 选用Ⅱ级钢筋，则f C =310N/mm 2，计算弯矩最大位置的配筋量：M x =，N=时，)(120bh f M s c dαγ≤f c ξbh 0=f y A sξ≤ξb根据以上各式，计算钢筋面积如下：20bh f Mc d s γα==2626010005.121086.1312.1⨯⨯⨯⨯= 544.0209.0211=〈=--=b s ξαξ）20(21913102601000209.05.12mm f bh f A y c s =⨯⨯⨯==84.0100026021910=⨯==bh A s ρ%＞ρmin =% 选φ20@140 A S =2244（mm 2） (3)侧墙的结构计算由于侧墙的受力为不均匀荷载，故按最大值的匀布荷载进行配筋，其结果更安全。