渡槽

高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶渡槽高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶什么是渡槽？渡槽又称高架渠，是一组由桥梁，隧道或沟渠构成的输水系统。用途：用来把远处的水引到水量不足的城镇、农村以供饮用和灌溉。渡槽结构的主要作用在于输水——输水桥梁。高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶渡槽分类按其支承形式来分梁式拱式桁架式斜拉桥式吊索桥式高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶渡槽分类——梁式渡槽梁式渡槽渡槽槽身直接搁置在槽墩或槽架上，槽身既起输水作用，又能承受荷载起纵向梁作用梁式渡槽按照支承点数目及其布置位置不同，又可分为简支、单悬臂、双悬臂及连续梁四种型式(a)简支梁式(b)单悬臂梁式(c)双悬臂梁式(d)连续梁式高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶渡槽分类——梁式渡槽优缺点梁式渡槽优缺点（1）梁式渡槽结构简单、施工与吊装方便，是目前最常用的一种渡槽型式（2）梁式渡槽的槽身起承重作用，自重比较重，跨中弯矩比较大，不能用于太大跨度简支梁式渡槽：8～15m预应力梁式渡槽：20～50m（3）梁式渡槽结构对温度变化及不均匀沉陷比较敏感，容易引起槽身变形，影响过水甚至发生漏水现象，梁式渡槽较适用于较好的地基条件高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶渡槽分类——拱式渡槽拱式渡槽——以拱式结构作为渡槽槽身结构支承墩台主拱圈拱上结构高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶渡槽分类——拱式渡槽拱式渡槽特点1.槽身不再是承重结构，主拱圈是拱式渡槽的主要承重结构2.主拱圈以受轴向压力为主，拱内弯矩较小3.拱式渡槽跨度较大，可以达到上百米，可以充分发挥砖石及混凝土等材料抗压强度高的优点，最大限度的节省材料4.但是拱脚的约束条件和拱脚变位对拱圈的内力及稳定性影响大，拱式渡槽要求建造在岩石地基上，或采用桩基础或沉井基础高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶渡槽分类——斜拉渡槽斜拉渡槽1.由上部结构的主梁（即槽身）、斜拉索、塔架及下部结构的槽墩、槽台组成2.布置许多拉索作为槽身的支承点，形成弹性支承连续梁或简支梁3.拉索施加预应力使梁内弯矩减少，可增大跨越能力，主梁高度可以相应减少而节省材料4.槽身主要承受轴向力和弯矩，属弯压构件，对槽身的纵向配筋与抗裂十分有利。高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶渡槽分类——斜拉渡槽斜拉渡槽特点1.自重轻、跨度大、造型美观2.减少基础墩，施工期缩短，节约了工时费及管理费3.斜拉渡槽的自重、水重等荷载基本上是全槽均匀分布的，如整体布置得当，可使塔架两侧相对应的拉索水平力尽可能相等，使槽身尽量不受或少受弯矩的作用，这是保证塔身纵向稳定的关键4.混凝土塔架、槽身成为受压构件，钢筋混凝土槽身成为偏心受压构件，高强钢材作为拉索成为受拉构件，充分利用材料，结构经济合理高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶断面型式分类渡槽槽身断面型式(a)矩形槽身(b)U形槽身(c)梯形槽身(d)圆管形槽身高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶矩形断面矩形槽身根据不同的横断面结构特点，又可分为多纵梁矩形槽、无拉杆矩形槽、有拉杆矩形槽、加肋矩形槽和箱形槽(a)多纵梁式(b)无拉杆式(c)带拉杆式(d)加横肋式(e)箱形槽高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶矩形断面矩形槽身矩形槽身整体刚度较大，纵向挠度较小，槽身预制施工比较简单，但是矩形槽身的迎风面与背风面都是竖直的平面，对风的阻力较大多纵梁式矩形槽：水荷载主要由底部纵梁承担，侧墙以承受侧向水压力为主，同时承担部分竖向水荷载。这种渡槽在纵向受力中，侧墙刚度远远大于底部纵梁，使底部纵梁的跨中挠度大于侧墙的挠度，使得底板的受力非常复杂箱形断面渡槽具有刚度大，整体性好的优点在无拉杆的渡槽中，侧墙底部弯矩最大，侧墙底部必须加厚渡槽顶部设拉杆时，加强了两个侧墙间的联系，也为侧墙在顶部增加了一个支点，对结构的受力有利高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶矩形断面组合矩形截面大流量要求高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶梯形截面梯形截面预制施工较简单，但横向受力条件不利。由于迎风与背风面都是倾斜的，对风的阻力较小，抗风稳定性有利圆形截面横向受力条件与抗风稳定性最有利，但施工较复杂高层建筑结构设计TheDesignofTallBuildings广州大学土木工程学院吴轶U形截面U形薄壳渡槽(1)造型好，水利条件优越；(2)结构简单、受力明确；(3)纵向刚度大、受力条件好、结构有足够的强度、刚度、稳定性、结构安全可靠，由于迎风面的大部分成圆弧面，对风的阻力减小，抗风稳定性较为有利；(4)施工方便，它能适用于各种施工方案，特别容易实现吊装方案；(5)结构重量轻，节省工程量和工程投资；(6)便于工厂化生产及管理，质量容易保证。