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? 1:0.4 《 结构设计 【 : 10.4】.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5】m,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《>50m~60m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r】c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%~30】%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≤【60:0mm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=》140m管》壁,厚3=130mm就!。。是采:用一阶段法》生产的 《 1—0.4?.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>50!。m)、?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1】67m?设计流量32m3/!s采用2根管径为】2.65m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! 281 —。 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PCC!P管(Prest】re:ssed Conc!re:te:Cylinder】 PiPe)在美】。国、加拿大等国【的管:网工程应用》比较普遍我国于【1987年~198!8年引进P》CCP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 19!685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GR【P管:(gl?ass reinf!orced》 plast—ics)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20】0℃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70《%,~80%其作用【是,防腐、防渗》的第二?道防线内衬层—总,厚度为1《.5mm~5—.0mm 【 ?   ? 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】00mm~31【。0,0mm压力》等级0.1MPa~!2.5MPa管道刚!度125《0N/m2~1【0000N/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》400km全—部采用玻璃钢夹砂】管其中小洼槽倒虹吸!管全长13km【直径为?3100mm刚度为!7500N/m2压!力为:0.4MPa—总工程量达1.【433万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》。 :