？ 10.4  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10》m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＞50《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1《m管长作为计算【单元按管《壁厚度δ《和平均半径》rc的比《值δ/r《。c，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】≤600m》m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.》0m：设计水头H＝1【40m管壁厚—3＝130mm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32《m3：/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S：L 281 — 10.】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（P】restress】ed C《。o，ncreteCy】。。lind《er P《i，Pe）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《（glas》s re《in：forced 【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℃》～7：0℃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2：0℃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：。9，。0％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1.5mm！～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》300mm～310！0mm？压力等级0.—1MPa～2.5M！Pa：。管道刚度125【0N/？m2～1《0，。000N/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3100mm刚！度为7500N/m！2压力为0.4【M，P，a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！ ：