型钢混凝土闸墩是一种新提出的闸墩结构,以型钢代替常规钢筋混凝土闸墩中的扇形钢筋。从之前的研究中发现其与常规钢筋混凝土闸墩相比,承载力显著加大,更适用于高水头、大推力闸墩,而与预应力闸墩相比其施工更为简便,具有较大的工程应用价值。型钢混凝土结构的力学性能与其配钢量和配钢形式有着密切的关系,因此研究型钢混凝土闸墩的合理配钢量和配钢形式,探索其配钢量的计算方法,可以为促进型钢混凝土闸墩在水利水电工程的应用提供理论指导。本文参照弧形闸门钢筋混凝土闸墩扇形钢筋配筋公式提出了含待定系数的型钢混凝土闸墩配钢量计算公式。通过建立具有代表性的中等厚度型钢混凝土闸墩模型,对不同配钢量下的闸墩从位移、应力、裂缝分布以及承载能力进行分析,得出闸墩的合理配钢量,并由此确定待定系数的取值。同时,参考型钢混凝土柱中含钢量的定义,提出了型钢混凝土闸墩中截面含钢量定义,根据求得的合理配钢量进一步推导出中等厚度型钢混凝土闸墩的截面含钢量取值范围。初步建立了配钢量与闸墩所受推力以及闸墩和弧门支座的尺寸的联系。通过研究结果表明:(1)对同一型钢布置型式,在各个荷载工况下,当配钢量在一定范围内时,随着配钢量的增大,闸墩的拉应力和位移值以及型钢的拉应力和位移值都在逐渐减小,闸墩的拉应力分布范围减小,闸墩结构的抗裂性能和承载能力逐渐提高,结构刚度和延性增大。(2)对称荷载作用下,对于中等厚度的型钢混凝土闸墩,当闸墩中的型钢为单型钢布置时,闸墩配钢计算公式中待定系数φ1的建议取值范围为1.2≤φ1≤1.4,所需配钢量大于钢筋混凝土闸墩中的钢筋;当闸墩中的型钢为三型钢布置时,系数φ1的建议取值范围为0.8≤φ1≤1.0,所需配钢量小于钢筋混凝土闸墩中的钢筋。(3)非对称荷载作用下,对于中等厚度的型钢混凝土闸墩,当闸墩中的型钢为单型钢布置时,闸墩配钢计算公式中待定系数φ2的建议取值范围为1.3≤φ2≤1.4,所需配钢量大于钢筋混凝土闸墩中的钢筋;当闸墩中的型钢为三型钢布置时,系数φ2的建议取值范围为0.7≤φ2≤0.9,所需配钢量小于钢筋混凝土闸墩中的钢筋。(4)对称荷载作用下,中等厚度型钢混凝土闸墩的截面含钢量的建议取值范围为0.6%≤ρa≤1%;非对称荷载作用下,截面含钢量的建议取值范围为0.7%≤ρa≤1.3%。综合考虑,中等厚度的型钢混凝土闸墩,其截面配钢量的取值参考范围为0.6%≤ρa≤1.3%。(5)在相同的弧门推力作用下,与单型钢布置的型钢混凝土闸墩相比,三型钢混凝土闸墩所需的配钢量更少,更加经济;而在相同的配钢量下,三型钢混凝土闸墩比单型钢混凝土闸墩的受力性能更好,承载能力更大,因而在实际使用中,建议采用三型钢混凝土闸墩。