： 10.4  】结构设计《 》 ： 1：0.4.《3  对管道较【长、：水头较？大的：倒虹：吸管按不同水—头分段计算荷载时通！常对50m以—下水头的《管段用10m一级】。进行计算；》对5：0m以？上水头的管段用【5m：一级进行计算 【。 ？ 10.4—.4、10.4.】5 ： ，关于现浇钢筋混凝土！管说明如下 ！   《 ， （1）现浇钢筋】混，凝土管（《。包括圆形和》矩形）具有耐久、价！廉，、变形小、》节约钢？材、：制造简便、糙率变化！小、抗震性能好【等优点应用非—常广：泛按其？过水断面形状不【同常用的《有钢筋混凝土—圆形管与钢筋混凝土！。矩（箱）形管两大类！ 》     》（2）钢筋混—凝土圆形《管由于其受力条件和！水力条件均》较好在一般倒—虹吸管设《计，中是优先《考虑：采用的结构形式【但由于受《施，工条件限《。制一般其管径不宜】大于4m否》则施工难度》增，大因此过水流量受】到一定限《。制另外因其抗裂【性能较？差所以能够承—受的水头《（内水压力》）也受到了》一定限制因此—当水头？。H＞5？0，m～6？0m时一般要—采用抗裂性能和【防渗性能均》较好的其他材—料管道如《预应力钢《。筒混：凝土管、钢管等 】   【  钢筋混凝土圆形！管，管，身内力计算是弹性】理论空间问题计【算复杂适用于—特，殊重要？管道对于常规管道宜！简，。化为纵、横》向两个平面问题分别！计，算即：横，向，按封闭的圆环形结构！计算纵向《。按截：面为圆？环形的？梁计算 【     横向】内力：计算：通常取1m管长作】为，计算单元按管—壁厚度δ和平均【半，径，。rc的？比值δ/《rc先？判别属于薄壁管【还是厚壁管然后【。进行：内力计算 — 《。 ：。     】薄壁管内《力计算？按一：个三次？静，定的圆环形结构【计算当作用在管【道上的荷载》及其相应的》管座反力确定后即】可按结？构力学的弹性中心法！求解内力宜》分别计？算在：各项：荷载作？用下的？管道内力然后叠加求！出管道？在设计荷载组合作用！下的截面最大内【力（M、N） 【   【  厚壁《管，内力计算《在理论上应按弹性】力学平面问》题求解内力由于计算！工作量？大故除均匀》内（外）水压力作】用下所？引起内力（应力【）按此方法》计算外其他荷载所】引起内？力宜按薄壁管—的结构力《学方法计《算 》     纵向】内力计算圆形—钢筋混凝土管的纵向！管座形式分为连【续式：管座与间断式—管座两大类其纵向的！结构计算《也，相应分为两大—类 ？   —  连续式刚性管座！上管身的纵向内【力计算宜按》弹性地基《梁计算由于管座是刚！性结构其弧形支承面！上都铺？设有便于管身随温】度变化而自由滑动伸！缩的材料（》如沥青油毡》等）管身每节长度】均，控，制在一定的》防裂范围之内—因此采？用这类管座形式的管！身纵向内力通常【不是设计《控制条件可不进行计！算在管？壁内按抗裂的构造要！求，布置纵向钢筋即可】 —    间断式管座！上管身的纵向内【力计算宜按横断面】为，圆环形的梁式管计】算其应力状态—与，管，道跨长L《。。和管身？内径D？（宽度）的比值【。有关 》   》  ：当，≥，3时按长壳近—似，。用梁：。理，论计算 】     当≤＜】3时按圆柱形中【长壳的弯曲》理论或半弯曲理论】计算 ？  —   ？当＜时按短壳的弯曲！理论或半弯》。曲理论计算 【    【 拟定架空梁式管】道的跨度时应—。尽量使其≥3—满足长壳《条件以便采用—比较简单的梁理论进！行计算（按圆—。环形截面《的简支梁《、双悬臂梁、连续】梁等） —。    — （3）钢筋混凝土！矩形箱式管施工方】便适用于过水—流量较大地》基，条件较差的倒—虹吸管若管顶填【土压力？较大时？则需将其顶底部改】成圆：弧形以改善其—受力条件减少工【。程量和工程造价【 《   《  钢筋混凝土矩】形倒虹吸《管按：规模大小其》各部位壁厚可—设计为等《截面或变截》面按布置方式—。可分为单孔》管和多孔管 】  《  ： 矩形管的横向【内，力计算？。的计算？简，图应按布置取为单】孔或多孔《闭合刚架各》。。个杆：件的计算长度—为杆件形心轴之【间，。的距：离即水平杆》件的：计算长度为竖直杆件！形心轴轴线间的距离！竖直杆件的计算长度！为，顶底板形心轴轴【。线间：的距离？矩，形管内角加腋的作用！。显，著但加腋边长β≤】0.1L（L为孔跨！），时，应，不考：虑其影响按等—截面计算 【    — 单孔或等》。跨多：孔等截？面，矩形：。倒虹吸管的横—向内力？计算应沿水》流方向截取一米【长管段按闭合刚架计！算其内力根据—各项不同《外荷载？分别采用相应公【式计算出各杆内力然！后按荷载组合—将其叠加求得最终的！。各项内力不等截【面或不等跨矩形【倒虹吸管《的横向内力》计算宜用结构力学方！法，进行计？算特大型矩》形倒虹吸管宜—。采用有限元方法进】行应力分析 — 10.】4.6  关—于预应？力钢筋混凝土管说明！如下 【     1 【 预应力钢》筋混凝土管由于【抗裂：和抗渗性能均比【普通钢筋混凝土【管好而且《比同直？径，、同：水头条件《下的普通钢筋混【凝土管？省，20％～3》0％钢筋比钢—管省60％以—上的钢材因此在我】国应用比较广泛但】预应力混凝》土管壁薄、性脆【、抗外压《能力低、施工技术比！较复杂、远程运输后！预应力可能》。会有一？定损失等所以—在，推，。广，使用上受《。到，一，定限：制 【。。。 ，   2  预【应力钢筋混凝土管按！其施加预应力方法】不同分为三阶段【工艺：法、一阶段工艺法】和自应？力制管工艺法三种其！中，自应力制管工艺【法限用于管》径D≤？600mm及承受水！头较低？的中小型管》道的制作三阶段法】具有工艺较简单【、设备投资少、【钢筋预应《力值容易控制、【承，。接口：光滑等？优点但？其质量？。不如一阶《段法好加《之车间卫生条件差】、耗用水泥多等缺】点现很少采用目前】一般工厂或》现场生产多》采用一阶段法—。。生产其质量好、水】泥省如湖南大圳【灌区新安《铺倒虹？吸管：。管径：D＝2.0》m，。设计水头H＝14】0m管壁厚3—＝13？。0m：m就是采用》一阶：。段法生产的 【 10.【4.7  》关于钢？管说明如下 】     （】1）钢制倒虹吸管由！于管壁材《料具：有很高强度和不透水！性并具有管节可【以较长（伸缩节【之间间距《可达70m～—80m）《、接头少、表面【光滑、糙率系数小、！水头损失小等特性故！可用于一般水头较高！（H＞？50m）、管径较大！的倒虹吸管工程其缺！。点是刚度较小承【受外：荷的能？力，较小不宜用于回【填，土较大的情况而且】其制造技术》要求：较高：防锈与维护》费用也高其耐久性不！及钢筋？混凝土管《故在倒虹《吸管中采用较少常】被预应力混》凝土管和《预应力钢筒混凝【土管所取代只在【桥式：倒虹吸等有特殊要】求地方？采用如引大》入秦：灌，溉工程总干》渠，上的：先明峡倒虹吸—管设计水头167m！。设计流量32m【3/s采用2—根管径为2.65】m，钢管 》     【（，2） ？钢制倒虹《吸管的结《构设计实《质就是压《力钢管设计问题其具！体计算要求、—理，论公式？及方法与《。水电站？压力钢管设计基本】一，样，因此在本条中只【列出了设计中对几】个主要问题（管壁厚！度、允许应力、【应力计算要求等）的！要求其详细设—计计算要求》及计算公式参—见现：行行业标准水—电站压？力钢管设《计，规范SL 2—81 — 1？0.4？.8  关于预应】力钢筒？混凝土管《说明如？下  】   预《应力钢筒混凝土管】又称PCCP—管（Pre》stressed ！Co：ncrete—C，yl：。inder PiP！e）在美国》、加拿大等国的管网！工程应用比较普遍我！国，于1987年～【1988年引进【PCCP《管生产技术目前在】我国的引水工程【中，已有不少工程开始】大，量采用因《他可以工厂》化、标准《化、定型化、—成，批量生产适用于【高水头大《流量（管径》较大）它比钢管【造价低维修工作量】小是一种具有推广价！值的好管《。。材缺点是《重量较大运输—和施：工不便 ！。   ？ 现行？国家标准预》应力钢筒混》凝土管GB/T【 19685对【保，证这种管材生—产，的质量提供了必要的！依据 》 10》.4.9  —关于玻璃钢》夹砂管说明如下【 ，     ！玻璃钢夹砂》管又称GRP—管（gla》ss r《einforc【ed p《l，astics）【。通常是指《玻，璃纤维增强树—脂塑料？管属热固性塑料【管 》     （【1，）玻璃钢《夹砂管特点 】     耐腐！蚀性能好在一般情况！下能够长期保持【管道的安全运行 】。 ， ？     》抗，老化：性能：和耐热性能好玻璃钢！夹砂管？可在40℃～70℃！温度范围《内，长期使用采用—特殊的耐《高温树脂还》可在200℃—以上温度下正常工】作也可？长期用于露天使用】的管道其外表添【加有：紫外线对管道的辐射！可延缓玻璃钢夹砂管！的老化 【 ，。     抗冻【性能好可用》。于零下20℃以下管！内结：。冰后不会发生冻【裂 【    重》量轻强？度高运？输方便.安全技术简！单容易安装各种分支！管 《     【水力条件好》内壁光滑不结垢不】生锈水阻小 【     在！阳光直接照》射下易老化不宜露天！式布置？ 》     受力不】均时管身容易变形并！导致接头处》。。漏水 —。 ，     （—2）玻？璃，钢夹砂管《管壁一般按其—功能不同可分为三】大层即防《腐防渗内衬层—、结构？层、表面《层（外保护层） 】    】 防：腐防渗？内衬层又分为内表面！层和次内《层其中？内表面层的树脂含量！在90％以上—也，称，作富树脂层可根据】介质不同选用—。合适树脂《。内表：面层的作用主要是防！腐蚀、防渗漏—次内层含一定量的短！切纤维但树脂—。含量仍高达》7，0％～80％其【作用是防腐》、防渗的第二道防】。线，内衬层总厚度为【1.5？。mm～5.》0，。mm 《 ：   《。 ， 结构层的作—用，。主要是承受荷载抵】抗变形它是由连续纤！维缠绕层和树脂【砂浆层组成 【。。   —  表面层》由抗老化《。添加剂？（如紫外光吸收【剂）和树脂配制【而成它？主，要是防老化》管外表面《的巴氏硬度》应不小？于40 】     （3）玻！璃钢夹砂管在我国】已，经标：准化、定型》。化在工厂成批生产其！管道配套件齐全【设计工作可由生【产厂家自主完成在】采购中只《须明：确管径、管》。道长度（纵剖面【布，置）工作压力、覆盖！土厚度、土壤类【别以及地面荷载【。等技术参《数，和要求即可 】。 ，  ？  ：。 ，（4）目前我国有许！多厂家生产玻—璃钢夹砂管》管径3？00m？m，。～3100mm压】力等级0.》1M：。。Pa～2.5MP】a管道刚度12【50N/m2—～1000》。0N：/m2采用玻璃【钢夹砂管的工—程也很多如新疆某供！水工程全长4—00km全部—采用玻璃钢夹砂管】其中小？洼槽倒？虹吸管全长13【km直径为3100！。。m，m刚度为750【0N/m2压力为0！.4MPa总—工程量达1.43】3万：t是目前我国采用】玻璃钢夹砂管口径最！大、：用量较多的工程实例！ ：