閘室荷載計算目錄12荷載計算荷載組合3思考與作業荷載計算01

水閘承受的主要荷載一般有：自重、豎直水壓力、水平水壓力、揚壓力、波浪壓力、泥沙壓力、土壓力及地震力等。1.荷載類型閘室段閘室段2.1自重

閘室自重包括：底板、閘墩、胸墻、工作橋、交通橋、閘門及啟閉設備等重力。胸墻工作橋交通橋閘墩邊墩閘底板閘門工作橋支撐結構閘墩交通橋啟閉機房閘門2.2豎直水壓力

作用在閘室的豎直水壓力，數值上等于閘室范圍內底板以上的水體重力。2.3水平水壓力

閘室所受水平水壓力是指作用在胸墻、閘門、閘墩及底板上的水平水壓力。

水閘的上游水平水壓力分布圖（a）粘土鋪蓋；（b）混凝土鋪蓋2.4揚壓力

揚壓力是指作用在閘室底板底面垂直向上的滲透壓力及浮托力之和，計算過程參考前水閘滲流計算部分內容。2.5波浪壓力

作用于水閘鉛直或近似鉛直迎水面上的浪壓力，應根據閘前水深和實際波態，按照SL265-2016進行計算。2.6泥沙壓力

閘前有泥沙淤積時，應考慮泥沙壓力，參考SL265-2016中泥沙壓力的計算過程。2.7地震力

在地震區修建水閘，當設計烈度為7度或大于7度時，需考慮地震影響，計算參考SL265-2016規范中地震力計算過程。水閘正常運行時的荷載示意圖荷載組合02基本組合

正常蓄水位情況、設計洪水位情況和完建情況等。特殊組合

校核洪水位情況、地震情況、施工情況和檢修情況。2.荷載組合荷載組合分為基本組合和特殊組合兩種。思考與作業031.請思考研究閘室正常蓄水位情況受力是否需要考慮地震荷載？2.參照水閘設計規范，自行學習或復習相關荷載的計算方法。閘室抗滑穩定計算目錄12閘室抗滑穩定計算方法提高閘室穩定性工程措施3思考與作業閘室抗滑穩定計算方法01水閘在運行期內，如果閘室作用于地基的鉛直力較小，那么當其所受到的水平力達到某一限值時，將會導致閘室沿地基表層滑動。1.閘室滑動失穩定義2.閘室穩定計算單元閘室的穩定計算宜取相鄰順水流向永久縫之間的閘室單元作為計算單元；對于孔數較少而未分縫的小型水閘，可取整個閘室作為驗算單元。3.閘室穩定計算方法—安全系數法3.1砂性土地基砂性土地基上閘室沿基礎底面的抗滑穩定，用下式驗算式中--作用在閘室的全部鉛直力的總和，kN;

--作用在閘室的全部水平力的總和，kN;

--閘室底面與地基土間的摩擦系數，初步計算時，砂壤土地基取0.35~0.40；砂土地基取0.40~0.50；礫石、卵石地基取0.50~0.55等，其中上述各類地基中，較密實、較硬的取大值；

--設計規范允許的抗滑穩定安全系數。粘性土地基上閘室沿基礎底面的抗滑穩定，用下式驗算3.2粘性土地基式中--閘底板底面與地基土之間的摩擦角，（0）;

--閘底板底面與地基土之間的黏聚力，kN/m2;

--閘室底板的底面積，m2；

其余符號意義同前。

3.3【KC】取值荷載組合水閘級別備注1234、5(1)特殊組合1適用于施工情況、檢修情況或校核洪水位情況;(2)特殊組合2適用于地震情況。基本組合1.351.301.251.20特殊組合11.201.151.101.05特殊組合21.101.051.051.00提高閘室穩定性工程措施02

當閘室沿基底面抗滑穩定安全系數小于規范的允許值時，可以采取以下工程措施提高安全系數：（1）調整閘門位置；（2）改變閘室的結構尺寸；（3）適當加深底板上下游端的齒墻深度；（4）增加鋪蓋和板樁的長度；（5）設置鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板；（6）增設鋼筋混凝土抗滑樁或預應力錨固結構。思考與作業031.參照本節所學內容，考慮2級水閘研究其設計洪水位工況穩定性時，規范允許的最小安全系數為多少。2.思考提高閘室穩定性的工程措施還有哪些。閘室基底壓力計算目錄12閘室基底壓力定義閘室基底壓力計算3思考與作業閘室基底壓力定義01作用在閘室上的各種荷載通過閘底板傳給地基，地基上所承載的應力即為閘底板上的應力，稱為基底應力。1.閘室基底壓力定義2.基底壓力計算單元閘室基底壓力計算宜取相鄰順水流向永久縫之間的閘室單元作為計算單元，對于孔數較少而未分縫的小型水閘，可取整個閘室作為驗算單元。閘室基底壓力計算021.結構布置和受力情況對稱閘孔認為閘室順水流方向的基底應力呈線性分布，按偏心受壓公式計算基底的最大和最小壓應力式中--作用在閘室的全部鉛直力的總和，kN;

--計算閘室段的寬度，m;

--閘底板的長度，m；

--作用在閘室上的全部荷載對基底面垂直水流方向的形心軸的力矩，。應按雙向偏心受壓公式計算閘室基底壓應力的最大和最小值2.結構布置或荷載不對稱閘孔式中

、--作用在閘室上的全部荷載分別對基底面垂直水流方向的形心軸x、順水流方向形心軸y的力矩，；

、--閘室基底面對垂直水流方向形心軸x、順水流方向形心軸y的截面模量，m3。

其他符號意義同前。

為了保證閘室安全運行，按上述計算方法得到的基底應力應該滿足規范要求：（1）在各種計算情況下，閘室平均基底應力不大于地基允許承載力，最大基底應力不大于地基允許承載力的1.2倍；（2）閘室基底應力的最大值與最小值之比稱為閘室基底應力不均勻系數，該值不得大于規范的允許值，其取值見下表。3.計算成果要求地基土質荷載組合基本組合特殊組合松軟1.502.00中等堅實2.002.50堅實2.503.00思考與作業031.思考閘室基底應力計算數值不滿足規范要求時會產生哪些影響？2.復習鞏固偏心受壓公式等相關理論知識。閘室沉降計算目錄12閘室沉降計算方法降低閘室沉降工程措施3思考與作業閘室沉降計算方法01由于土基壓縮變形大，容易引起較大沉降，而過大的沉降量或沉降差將會影響水閘的正常運行，因此,土基上的水閘在研究地基穩定時還需考慮地基沉降。而對于卵礫石和中、粗砂地基可不進行地基沉降計算。1.閘室沉降影響水閘土質地基沉降需計算最終沉降量，并選擇有代表性的計算點進行計算，同時還應計算各點間最終沉降量的差值即沉降差。2.閘室沉降計算指標3.沉降計算3.1土質地基的最終沉降量可按下式計算式中--土質地基最終沉降量，m；

--土質地基壓縮層計算深度范圍內的土層數；

--基礎底面以下第i層土在平均自重應力作用下，由壓縮曲線查得的相應孔隙比；

--基礎底面以下第i層土在平均自重應力加平均附加應力作用下，由壓縮曲線查得的相應孔隙比；

--基礎底面以下第i層土的厚度，m;--地基沉降量修正系數，可采用1.0~1.6（堅實地基取小值，軟土地基取較大值）。土質地基允許最大沉降量和最大沉降差，應以保證水閘安全和正常使用為原則，根據具體情況研究確定。一般要求天然土質地基上水閘地基最大沉降量不宜超過15cm，相鄰部位的最大沉降差不宜超過5cm。3.2計算成果要求降低閘室沉降工程措施02對于軟土地基上的水閘，當計算地基最大沉降量或相鄰部位的最大沉降差超過允許值時，宜采用下列一種或幾種措施：（1）變更結構型式(采用輕型結構或靜定結構等)或加強