P附录(三) 坝内埋管结构分析方法

《P附录(三) 坝内埋管结构分析方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、附录(三)坝内埋管结构分析方法 一、钢管、钢筋与混凝土联合承受内压的应力分析。(一)混凝土开裂情况判别。当已知建筑物尺寸和材料的变形性能，可先假设和s，由附图3.1判别混凝土是否裂。若未裂穿，可由下式求混凝土相对开裂深度ψ。 附图3.1 ψ有双解，应取其小值。已按上式制成附图3.2.1～附图3.2.9供查用。若求出ψ≤r0/rs，表示混凝土没有开裂。(二)应力计算。1.混凝土未开裂(见附图3.3)。钢筋应力很小，可不计算。2.混凝土部分开裂，仍参加承载(见附图3.4)。 附图3.2.1 附图3.2.2 附图3.2.3 附图3.2.4 式中3.混凝土已裂穿，不参加承载。 附图3.2.5

2、 附图3.2.6 附图3.2.7 附图3.2.8 (三)钢管与混凝土间的缝隙计算：在没有更精确的计算方法前，可用下列公式计算缝隙值。1.计算混凝土分担的内压，混凝土裂缝深度、混凝土和钢筋应力时： 附图3.2.9 Δ=02.计算钢管应力和临界外压时：Δ=Δ1+Δ2+Δ3式中：Δ=(1+)Δ可取接缝灌浆时月平均气温与钢管运行最低温度之差；Δ2——当进行接缝灌浆时可取0.2mm；Δ3=/Ec二、抗外压稳定分析。(一)光面管与加劲环式钢管同地下埋管。(二)锚筋式钢管。目前尚无成熟的计算方法，本规范编写说明中列有计算公式可供参考。 附图3.3 附图3.4 三、通气孔面积计算通气孔最小有效断面积

3、F按下式计算：式中F——通气孔面积；Qa——钢管最大引用流量；[V]——允许风速，建议采用50m/s；——通气率，建议采用0.4～0.6。 本附录公式符号 P——均匀内水压力；Pt——钢管传至混凝土的内水压力；r0——钢管内半径；r3——钢筋层外半径；r4——混凝土开裂区外半径；r5——混凝土层外半径；=r4/r5，混凝土相对开裂深度；——钢管计算壁厚；3——钢筋折算壁厚；——钢管与混凝土之间的缝隙值；1——钢管冷缩缝隙；2——施工缝隙；3——混凝土徐变缝隙；E——钢材弹性模量；E′=E/(1-2)；Ec——混凝土弹性模量；E′c=Ec/(1-c2)；——钢材波桑比；c——混凝土波桑

4、比；；——钢材线性膨胀系数；——钢管计算温降；[]——混凝土允许拉应力；[]——钢管的允许拉应力，按表5.1.1第3行选用；[]——钢筋的允许拉应力，按SDJ20—78(试行)规范选用；——钢管环向拉应力；——混凝土最大环向拉应力；——钢筋拉应力。 附录(四)岔管结构分析方法 第一节三梁岔管加强梁的近似计算 三梁岔管加强梁强度计算的基本方法是将U梁与腰梁组成的空间曲梁体系在接点处切开，未知值Q、M和接点的竖向线变位Δ用竖向力的平衡方程和变位的协调方程来解算。见附图4.1.1。假定水平反力都集中在梁的端部，P值由静平衡条件独立确定。加强梁的荷载就是从管壳传来的膜应力，忽略邻近范围的局部

5、应力和垂直于梁平面使之扭转的法向分值qn。今以主管为圆柱壳、支管为圆锥壳的外加强正Y型岔管为例，列出荷载计算公式。 附图4.1.1正Y形岔管的加强模式 一、U梁的荷载(参见附图4.1.2和附图4.1.3)。(一)支管拖拉力产生的荷载：先将锥管母线方向单位宽度上的箍应力投影到正交于锥管轴线变为，再将此值分解为qv和qh。计及两侧影响并将qv改为沿横轴u表示，则得竖向分布荷载。(4.1.1)计及两侧影响，将qh分解为平行于U梁的切向分值qt并沿竖轴y表示，则得水平分布荷载。(向上游)（4.1.2） 附图4.1.2U梁的荷载图形 附图4.1.3 如b≤10°，cosb≈1，则qvu=2Px

6、cosq(4.1.3)(4.1.4)(4.1.5)(二)支管轴向力产生的荷载：将锥壳ds弧上轴向力进行分解并重新组合为作用于U梁的竖向分值和切向分值。计及两侧影响，沿横轴u表示的竖向分布荷载和沿竖轴y表示的水平分布荷载为：(向内)(4.1.6)(向下游)(4.1.7)式中u——U梁内缘曲线上计算点的横坐标值、t——锥管母线方向的轴向应力和主、支管的壁厚；管口封闭进行水压试验时；为埋管管时；m、a、E、——泊桑比、线膨胀系数、弹性模量、温差；rx、——U梁内缘计算点的锥管半径二、腰梁的荷载。(一)箍拉力产生的荷载：沿横轴u表示的竖向分布荷载为：(4.1.8)沿竖轴y表示的水平分布荷载为

7、：（向内）（4.1.9)(4.1.10)(4.1.11)(二)主管轴向力产生的水平荷载(附图4.1.4)： 附图4.1.4腰梁的荷载图形 将圆柱壳d′s弧上轴向力分解为平行于腰梁的分值并改沿竖轴表示则得水平分布荷载为：（向外）(4.1.12)式中——主管水平方向的轴向应力，管口封闭进行水压试验时，；为埋藏管时。(三)支管轴向力产生的荷载(附图4.1.3、附图4.1.4)：将锥壳ds弧上轴向力进行分解并重新组合为作用于腰梁的竖向分值和切向分值。沿横轴表示的竖