文档介绍：弹性地基梁法整体式平底板的平面尺寸远较厚度为大,可视为地基上的受力复杂的一块板。目前工程实际仍用近似简化计算方法进行强度分析。一般认为闸墩刚度较大,底板顺水流方向弯曲变形远较垂直水流方向小,假定顺水流方向地基反力呈直线分布,故常在垂直水流方向截取单宽板条进行内力计算。按照不同的地基情况采用不同的底板应力计算方法。相对密度Dr>,可采用弹性地基梁法。,因地基松软,底板刚度相对较大,变形容易得到调整,可以采用地基反力沿水流流向呈直线分布、垂直水流流向为均匀分布的反力直线分布法。对小型水闸,则常采用倒置梁法。(一)弹性地基梁法该法认为底板和地基都是弹性体,底板变形和地基沉降协调一致,垂直水流方向地基反力不呈均匀分布(图1),据此计算地基反力和底板内力。此法考虑了底板变形和地基沉降相协调,又计入边荷载的影响,比较合理,但计算比较复杂。当采用弹性地基梁法分析水闸闸底板应力时,应考虑可压缩土层厚度T与弹性地基梁半长L/2之比值的影响。,可按基床系数法(文克尔假定)计算;,可按半无限深的弹性地基梁法计算;当2T/-,可按有限深的弹性地基梁计算。弹性地基梁法计算地基反力和底板内力的具体步骤如下:(1)用偏心受压公式计算闸底纵向(顺水流方向)地基反力。(2)在垂直水流方向截取单宽板条及墩条,计算板条及墩条上的不平衡剪力。以闸门槽上游边缘为界,将底板分为上、下游两段,分别在两段的中央截取单宽板条及墩条进行分析,如图1(a)所示。作用在板条及墩条上的力有:底板自重(q1)、水重(q2)、中墩重(G1/bi)及缝墩重(G2/bi),中墩及缝墩重中(包括其上部结构及设备自重在内),在底板的底面有扬压力(q3)及地基反力(q4),见图1(b)所示。图1作用在单宽板条上的荷载及地基反力示意图由于底板上的荷载在顺水流方向是有突变的,而地基反力是连续变化的,所以,作用在单宽板条及墩条上的力是不平衡的,即在板条及墩条的两侧必然作用有剪力Q1及Q2,并由Q1及Q2的差值来维持板条及墩条上力的平衡,差值ΔQ=Q1-Q2,称为不平衡剪力。以下游段为例,根据板条及墩条上力的平衡条件,取ΣFY=0,则(1)由式(1)可求出ΔQ,式中假定ΔQ的方向向下,如算得结果为负值,则ΔQ的实际作用方向应向上,q2´=q2(L-2d2-d1)/L(3)确定不平衡剪力在闸墩和底板上的分配。不平衡剪力Q应由闸墩及底板共同承担,各自承担的数值,可根据剪应力分面图面积按比例确定。为此,需要绘制计算板条及墩条截面上的剪应力分布图。对于简单的板条和墩条截面,可直接应用积分法求得,如图2所示。由材料力学得知,截面上的剪应力τy为:式中ΔQ——不平衡剪力,kN;J——横面惯性矩,m4;S——计算截面以下的面积对全截面形心轴的面积矩,m3;b——截面在y处的宽度,底板部分b=L,闸墩部分b=d1+2d2,m。显然,底板截面上的不平衡剪力ΔQ板应为:一般情况,不平衡剪力的分配比例是:底板约占10%~15%,闸墩约占85%~90%。图2不平衡剪力ΔQ分配计算简图1-中墩;2-缝墩(4)计算基础梁上的荷载。1)将分配给闸墩上的不平衡剪力与闸墩及其上部结构的重量作为梁的集中力。中墩集中力(2)缝墩集中力2)将分配给底板的不平衡剪力