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9 3.結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)造9.3,1,渡槽結(jié)構(gòu)形式的選擇主要是選定槽跨段各組成部分 槽身.支承結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)等，的結(jié)構(gòu)形式。材料和跨度。梁式,拱式及桁架式渡槽是較常用的渡槽形式。斜拉式渡槽是以墩臺(tái)、塔架為支承.用高強(qiáng)纜索將梁以彈性支承形式吊掛在塔架上的輸水結(jié)構(gòu)、斜拉結(jié)構(gòu)較早地用于橋梁,20世紀(jì)80年代在渡槽中引入了這一結(jié)構(gòu)形式,20世紀(jì)80年代末在渡槽工程建設(shè)中應(yīng)用了拱梁組合式這一新型結(jié)構(gòu)形式 拱梁組合式是用槽身作為桁架拱的上弦桿。和豎桿 排架、下弦桿,拱、組成整體.聯(lián)合作用 共同受力 π形拱渡槽是最簡(jiǎn)單的拱梁組合式渡槽 即用兩根斜桿代替豎桿和下弦桿.與槽身組成聯(lián)合受力的π形剛架。對(duì)于大型。特大型渡槽.其荷載特別大.縱向支承以梁式為主、地形。地質(zhì)條件對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)形式選擇起重要作用，如地形平坦。槽高不大，宜采用梁式渡槽 對(duì)窄深的山谷地形.如兩岸地質(zhì)條件較好.宜建大跨度拱式渡槽 又如對(duì)跨越河流的渡槽，如河道水深流急。槽底距河床高度大、而灘地部分的槽底距地面高度不大,則可在河槽部分采用拱式或其他形式的大跨度渡槽。在灘地則采用梁式,桁架式或中 小跨度拱式渡槽等。建筑材料有時(shí)對(duì)確定渡槽類型起重要作用。應(yīng)貫徹就地取材和因材設(shè)計(jì)的原則。施工方法還應(yīng)根據(jù)渡槽規(guī)模，可使用的經(jīng)費(fèi)，施工場(chǎng)地和交通運(yùn)輸條件。施工進(jìn)度要求等.綜合分析比較后選定 9 3 2,目前,在大 中型渡槽工程中 越來(lái)越多地采用了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可以顯著地提高渡槽的承載力及抗拉能力以減少裂縫 減輕自重.加大跨度，根據(jù)槽身在使用階段的受力狀態(tài)，可在槽身縱向，或縱,橫兩向，或縱、橫,豎三向施加預(yù)應(yīng)力，施加預(yù)應(yīng)力方法有先張法和后張法.渡槽工程多用后張法 但采用預(yù)應(yīng)力需增加機(jī)具設(shè)備，施工方法也較復(fù)雜、相應(yīng)地也增加了投資,應(yīng)針對(duì)每一工程的具體情況經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較論證后選定.9、3、3 中。小型渡槽槽身橫斷面采用的是單槽的矩形或U形斷面形式,當(dāng)跨度及槽身荷載較大時(shí) 為減小槽壁厚度可于槽身橫向加肋或槽底設(shè)置縱梁,多廂互聯(lián)式矩形槽是近年來(lái)為適應(yīng)如南水北調(diào)這樣一些過(guò)水流量大的特大型渡槽的需要而發(fā)展起來(lái)的一種形式。其特點(diǎn)是.在槽中加設(shè)縱向隔墻、將輸水結(jié)構(gòu)與承重結(jié)構(gòu)相結(jié)合.承載力大大增加，并可提高渡槽的縱向跨越能力，減少下部支承結(jié)構(gòu)的工程量 但分槽不宜過(guò)多，U形渡槽若采用多槽互聯(lián)、僅在直壁段互聯(lián) 節(jié)省材料有限。但施工復(fù)雜，故采用多個(gè)單槽形式更合適,對(duì)于跨寬比大于或等于4的梁式U形槽身、槽底弧形段常加厚是用以加大槽身縱向剛度并便于布置縱向鋼筋、但對(duì)于跨寬比小于4的U形槽身.計(jì)算研究表明 橫向應(yīng)力是控制條件 底部若加厚，反而使橫向應(yīng)力狀態(tài)惡化。9,3、4。梁式渡槽縱向結(jié)構(gòu)形式除簡(jiǎn)支梁式。雙懸臂梁式外,還有單懸臂及連續(xù)梁式 單懸臂梁式一般只在雙懸臂梁式向簡(jiǎn)支梁式過(guò)渡或與進(jìn)，出口建筑物連接時(shí)采用。連續(xù)梁式槽身雖較簡(jiǎn)支梁式槽身受力條件好。但各支點(diǎn)較難保證連續(xù)梁式的支承要求 因而對(duì)地基要求高、故采用較少 規(guī)范中給出簡(jiǎn)支梁式和雙懸臂梁式的常用跨度及每節(jié)長(zhǎng)度范圍僅是統(tǒng)計(jì)的一般情況,大型渡槽采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)后.其跨越能力大大提高。采用較大的跨度較為經(jīng)濟(jì) 而且外形協(xié)調(diào)、美觀.在同樣槽身斷面尺寸條件下 如何結(jié)合支承方式。進(jìn)行經(jīng)濟(jì)跨度的選擇是需要研究解決的問(wèn)題。9 3 5,跨度,矢高，拱寬及拱腳高程是主拱圈 也是拱式渡槽 的基本尺寸 一經(jīng)選定。主拱圈的應(yīng)力及穩(wěn)定便基本定局,矢跨比的選定將影響到拱圈的力學(xué)特性，拱圈的變形、穩(wěn)定及施工難易等一系列問(wèn)題、過(guò)大或過(guò)小均不利 規(guī)范中給出的矢跨比的選用范圍是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出的，可供參考，寬跨比對(duì)主拱圈的橫向穩(wěn)定性影響很大.為了滿足橫向穩(wěn)定，一般要求寬跨比大于1.20,但該值并不能確切表明主拱圈的橫向穩(wěn)定性.我國(guó)一些大跨度渡槽,寬跨比雖小于1、20。但拱在橫向仍是穩(wěn)定的，反之，如果拱結(jié)構(gòu)的剛度和整體性差.寬跨比雖大于1.20 拱在橫向仍可能是不穩(wěn)定的 為了有效地增強(qiáng)這類大跨度。小寬跨比渡槽的側(cè)向穩(wěn)定性 近些年,我國(guó)先后修建了一批拱體變寬,造型新穎,布局輕巧的板拱及肋拱 其跨徑在80m。100m以上,最小寬跨比達(dá)1、50 1.40，取得了良好效果,合理選擇主拱圈拱軸線形式是減小拱圈內(nèi)最大壓應(yīng)力、減小甚至避免出現(xiàn)拉應(yīng)力的重要措施。一般小跨度拱式渡槽的主拱圈可采用圓弧拱?？缍容^大的實(shí)腹式和橫墻腹拱式拱上結(jié)構(gòu)下面的主拱圈宜采用懸鏈線拱。跨度較大的排架式拱上結(jié)構(gòu)下面的主拱圈常采用二次拋物線拱或高次拋物線拱.9、3.6。梁式桁架是指在鉛直荷載作用下,支承點(diǎn)只產(chǎn)生豎向反力的桁架，其作用與梁同。稱梁式桁架.有簡(jiǎn)支和雙懸臂兩種形式 桁架梁式渡槽與梁式桁架不同的是,以矩形截面槽身的側(cè)墻和1、2槽底板、呈L形,取代梁式桁架的下弦桿或上弦桿而成，取代下弦桿的稱下承梁式桁架渡槽，取代上弦桿的稱上承梁式桁架渡槽,拱式桁架渡槽由于兼?zhèn)滂旒芎凸敖Y(jié)構(gòu)的有利因素，故能充分發(fā)揮材料的受力性能 其主要缺點(diǎn)是桿件較纖細(xì).制作較復(fù)雜、對(duì)混凝土澆筑和施工吊運(yùn)要求較高、但由于其優(yōu)點(diǎn)較多、如果在承受拉力的弦桿，如下承拱式桁架的下弦桿,再結(jié)合施加預(yù)應(yīng)力，則其優(yōu)點(diǎn)更為突出、故在一些流量較大的渡槽中采用較多、目前.南水北調(diào)工程中的一些特大型渡槽在方案比較中也采用了桁架拱渡槽。9 3,7,混合式墩架不僅用于跨越河流的渡槽。當(dāng)槽高較大,用加大立柱截面尺寸以滿足穩(wěn)定要求不經(jīng)濟(jì)時(shí) 或位于兩岸山坡上的排架、為了防止排架立柱因承受土壓力而斷裂時(shí)，均宜采用下部為重力墩.上部為排架的混合式墩架。這時(shí).重力墩以上的排架高度由柱的穩(wěn)定、縱向彎曲，計(jì)算決定。樁柱式槽架的樁柱在橫槽向可以是單根 雙根或多根，在柱頂澆筑蓋梁，其上擱置槽身、槽架高度大于6m時(shí).兩柱間應(yīng)設(shè)置橫梁。對(duì)于兩種跨度不等的不對(duì)稱槽墩。應(yīng)采取措施來(lái)改善墩體及其地基受力條件、滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求 一般采取的措施是、跨度大的一側(cè)宜采用較大的矢跨比和較輕的拱上結(jié)構(gòu)并降低拱腳高程，跨度小的一側(cè)則采用較小的矢跨比和較重的拱上結(jié)構(gòu)并抬高拱腳高程.在實(shí)際工程中、多跨拱式渡槽每隔3跨。5跨應(yīng)設(shè)加強(qiáng)墩，有的小型多跨連拱渡槽 甚至連續(xù)十余跨才設(shè)一個(gè)，常用的加強(qiáng)墩有重力式、柱墩式和桁架式等結(jié)構(gòu)形式、