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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、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?？墒褂玫慕?jīng)費(fèi) 施工場地和交通運(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?；蚩v,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)式矩形槽是近年來為適應(yīng)如南水北調(diào)這樣一些過水流量大的特大型渡槽的需要而發(fā)展起來的一種形式、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支梁式過渡或與進(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。因而對地基要求高，故采用較少 規(guī)范中給出簡支梁式和雙懸臂梁式的常用跨度及每節(jié)長度范圍僅是統(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題，過大或過小均不利,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，跨度較大的實(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?；旌鲜蕉占懿粌H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)?；蛭挥趦砂渡狡律系呐偶?。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,對于兩種跨度不等的不對稱槽墩,應(yīng)采取措施來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?？缍却蟮囊粋?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。