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? 7.5  主【。要结构计算 — ? 7.5.1!  承受《。水压力的《。下部结?构构件如钢筋混【凝土闸墩、胸墙及挡!水墙等除应进行【结构强度设计外还应!。满,足抗裂?或限裂要求 】 7《.5.2  —泵房底板、进出【水,流道、?机墩、排架、吊车】梁等主要结》构严格?地说均属于空—间结:构本应按三》维结构进行设计但是!这,样做:计算工作量很大;同!。时只要?。满足了工《程实:际要求的精度过【于精确?的计:算亦:无必要因此对上【述各主要结构—均,可根:据工程实际情—况简化为《。按二:维结构进行计算【。只是在?有必要且条件许可时!才按三维结构—进行计算 》 7.【5.4  泵房底】板是整个泵房结构】的基础它承受—上部结构重量和作】用荷载并均匀地传】给地基依靠它与地基!。接,触面的摩《擦力抵抗水平滑动并!兼有防渗、防冲【的作用因此泵—。房底板在整个泵【房,结,构,中占有十《分重要的《地位泵房《底板一般均采—用平底板形式—其支:承形式因与其—连接:的,结构:不同:而,异例如大型立式水泵!。块基型泵《房底板在进水流【道进:口段与流道的—边墙、?隔,墩相连接《;在进水《流道末?端三面支承在—较厚实的混》凝土块体上;—在集:水廊道及其后的空箱!部分一般为纵、【横向墩墙所支承这样!的“结构一》地基”体系》严格地说应按三维结!构分:析其应力《分,布,。状,况但计算极为—繁冗在工程实践中一!般可简化成二—维结构选用近—似的计算分析—方法例如进水流【。道的进口段》一般可沿垂直水流方!向截:取单位宽度的梁或】框架按倒置梁、【。弹性地基梁或弹性】地基上的框架计算;!进水流道末端—一般可按三边固定、!一,边简支的矩形板【计,。算;集水廊道及其后!的空箱部分一般【可按四边《固定:的双向板计算现【将我国几个已建【泵站:的泵房底板计算【方法列于表》8供参?考 — : 》  【  : 应当指出倒置梁】法未考虑墩墙结点】宽度和边荷载—的影响加之地基反】力按均匀《分,布又与?实际情况不符因【此该法计算成果比】较粗:略但因该法》计算简捷使用—方便对于中小型泵站!工程仍不失》为一种简化》。计算方?法   !。  弹性地基—梁法:是,一种广泛《用于大中型泵站工程!。设计的比较精确【的计算方法当按弹】性地基?梁法计算时应考虑地!基土:质特别是地》基可压缩《层,厚度的影响弹性【地基梁法通常采【用,的有两种《假定一种是文克尔假!定假定地基单—位面积所受的压力】与该单位面》积的地基沉降成正比!其比例系数》称为基床系数或称为!垫,。层系:数,。显然:按此假?定基底?压力值未考》。虑基础范围以外地基!变形的影响;另【一种是?假定地基为半无【限深理想弹性体认】为土体应力和—变形为?。线性关系可利用【弹性理论中半—无限深理想弹—性,体的沉降公》式(:如弗拉芒公式)计】算地基?的沉降再根》据基础?挠度:和地:。基变:形协调致的》原则求解《地基反力并计及【。基础范围以》外边荷载作用的【影响:上述两种假定—是两种极限情况前】者适:用于岩基或可压缩土!。层厚度很薄的土【。基后者适用于可【压缩土层厚度无【限,。深的情况在》此情况下宜》按有:限深弹性地基的假定!进行计?。算至于“《有限深”的界限值目!前尚:无统一规定参照【现行行业标准水【闸设计规范SL 2!6,5的规?。定本标准规定当【可,压缩土层厚度与弹性!地基梁长度之半的比!值为0.25~【2,.0时可按有—限深弹性地基梁法】计,算;当上述比值【小于0.《25:时可按基床》系数法(文》克尔假定)计算;】当上述比值》大于2.0时可【按半:无,限深弹性地基—梁法计算 》。  — ,  泵房底板的【长度和宽度》一般都比较》大而且两《者又比较《接近按板梁判别公】式判定应属弹性地基!上,的双向矩形板—对此可按交叉梁系的!弹性地基梁法计算这!种计算方法从试荷载!法概念出发利用纵】横交叉梁共轭点【上相对?变位一致的条件进】行荷载分配分别按纵!横向弹性地基梁【。计,算弹性地基板的双】向应力但计算繁【冗在泵房设计中通常!仍是沿泵《房进出水《方,。向截取单位宽—度的弹性地基梁只计!算其单向应力— 》     本标【准所述的《反力直线分布法又】称为:荷,载组合法或》截,面法这?种计:算方法虽然假定地】基反力?在垂直水流方—向均匀分布》但不把墩墙》当作底板的支座而认!为墩墙是作用在【底板上的荷载按截面!法计算其内力 ! ?7.5.5 — 边荷载是作用【于泵房底板两侧地基!上的荷载《包括:与计算块相邻的底板!传到地基上的—。荷载均可称为边荷载!当采:用有限深或半无限】深弹:性,地基梁法计算时应考!虑边荷载《对地:基变形的《影响根据试验研究和!工程实践可》知,边荷:载对计算泵房底【板内力?影响主要与地基土】质、边?荷载大小及》边,荷载施?加程序等因素有关】如何准确确》定边荷载《。的影响是一个十【分复杂的问题—因此在泵房设计中对!边荷载的影响只【能作一些原则性的】考虑鉴于目前所采用!的计算方法本—身还:不够完善和》取用的计算》参,。数不够准《确对边荷载》影,响百分数做很—。具体的?规定是没《有必要的因此本【标准只做《概略性的规定执【。行时可结合工程实】际情况?稍,做,选择这个概略—性的规定即当边【荷载:使泵:房底板弯《矩增加时无论是黏】性土地基或砂性土】地基均宜计》及边荷载的》100%;当边荷载!使泵房底板弯矩【减少时?在黏性土《地基上?可不计?边荷载的作用—在砂性土地基上【可只计边荷载—的50?%显然?这都是从偏安全角】度考虑的《 《 :7.5.《。6  肘形进—水流道和直管—。式、虹吸式出—。水流道?是目前泵房设—计中采用最为普遍】的进出水流道形式其!应力计算《方法:主要取?决于结构布置、【断,面形状和作用—。荷载等情况》按单孔或多孔—框架结?构进行计算钟形进水!流道进口段虽然比较!宽但其高《度,较,肘形:流道:。矮得多结构布置【和断面?形,状与肘?形进水流道的进口段!相比有一定的相【似性;?屈,膝,式或猫背《式出水流道主要是为!了满足出口淹没的需!要将出?口高程压低呈—“低驼峰”状—其结构?布置和断面形状与】虹吸式?出水流道《相比也有一定的相】似,性因此钟形进水【流道进口段和屈膝】式、猫背式出水流道!的应力也可按单【孔或多孔框架结构进!行计算 》 , :     》虹吸式出水流道的结!构布置?按其外部连接方【式可分?为管墩整体连接和管!墩分离两《种形式前者将流【道,管壁:与墩墙浇筑》成一整?。体结构后《者视流道管》壁与墩墙是》各自独立的如果【。流道宽?度较:。大中:间可增设隔墩 【   【  管?墩整体连接的出水】流道实属空间结构体!系为简化计》算可:将流道截取》。为彼:此独:立的单孔或多孔闭】合框架结构但—因作用荷载》是随作用部》位,。的不同而变化的【如,内水压力在》不同部位或在—。同一部位、不同运】用情况下的》数,值都是?不同:的因此?。进行应力计算时要】分,段截取流道的典型】横断:面管:墩,整体连接的出—水流道?管壁较厚《。(尤其是在水泵弯管!出口处)进》行应力计算时—应考:虑其厚?。度,的影响例如某泵【房设计时考虑了管壁!厚度的影响获得了较!为合理的计算—。成果减少了》钢,筋用量 《  —   管墩整—体连接的出水流道】一般只需进行流道】横断面的静力计【算及抗裂核》算;:管墩分离的出水流道!除需进行流》道横:。断面的静《力计算及抗裂—核算外还《需进行流《道纵断面的静力计算!  【   当虹》吸式出水流道为【管,。。墩分离形式时其上】升段受有《较大的纵《。向力除应计算—横向应?力外还?应计算?纵向应力例如某泵】站的虹吸式出—水流道类似一根【倾斜放置的空腹【梁其上端与墩—墙连接下《端支承在梁上上升】高度和长度》均较大承受的纵【向力也较《大设计时对结构【纵向应力进》行,了计算计算结果表明!纵向应?力是一项不可—忽视的内《力 ? 7》。.5.7  双向进!出水流道形》式是一种双进双出】的双层流道结构呈X!状亦称为《“X型”流》道结构其下层为双】向肘形?进水流?道上层为双向—直管式出水流道因此!双向进出水流道可分!别按肘形进》水,流道和直《管式出水《流道进行应力计【算如果上下层之间的!隔板厚度不大则【按双层框架结构计算!。也,是可以的 【 : 7.5《.8  《混凝土蜗壳式出水】流道目前在国内还】不,多见这是一种和水】电站厂房混凝—土蜗壳?形状极为相似的【很复杂?的整体?结构:其实际应力状况【很难用简单的计【算方:。法求解因此应—对这种结构》进行:适,当的简化《方可进行计算例如】。某泵房采用混凝土蜗!壳式出水流》道形式蜗壳断面为梯!形系由蜗壳顶板、】侧墙和底《板构成设计》中采用了两种—计算方法一种是将顶!板与侧墙视为一个】整体截取单位宽【度按“г”》形刚架结《构计算;另一种是将!顶板与侧墙分开【顶板按环形板结构计!算侧:墙按上下《。两端固定板结—构,计,算由于蜗壳断面尺】寸,较大出水管内—设有导水用的隔墩因!此可按对称矩—形框架结构计算【 :  》   泵房是低水头!水工建筑物其—混凝土蜗壳承受的】内水压力较》小因而计《算应力也较小一般】只需:按,构造配筋 ! ,7.5.9  【大,中型立式《轴流泵机组》的机墩形《式,有井:字梁式?、纵梁?牛腿式、梁柱—构架:式、环形梁柱式【。和圆筒式等大中型】卧式离心泵机组【的机墩形式有块状】式,、墙式等《机墩形?式可根据机组特性和!泵房结构布置等【因素选用根据调查】资料立?式机组?单机功率为800k!W,的机组间距多数【在4.8m~5.】5m机墩一》般采用井字梁式结】构支承电动机的【。井字梁由《两根横梁和两根纵梁!组成荷载由井字梁】传至墩上这种机墩形!式结构简单施工【方便:;单机功率为—1600《kW的机组间—距多数?在6.0《m~7.0m—机墩:一,般采用纵梁》。牛腿式结构支承电】动机的是两》根纵梁和两根与【纵梁方向平行的短】牛腿前者伸入墩内】。后者从?墩上悬出荷载由纵梁!和牛腿传至墩上【。这种机墩形式—工程量?较省;单《机功率?为2800kW和】3000k》W的机组间距约在7!.6:m~:1,0.0m机墩一般采!用梁柱构架式结【构,荷载由梁柱构架传至!联轴层大体积混【凝土上面;单机功】率为:5000《kW和6《000kW的机【。组间距约在11【.0m~1》2.7m机墩则【。采用环形梁柱式结构!。荷载由环形梁经托】梁和:立柱分别《传至墩墙和》密封层大体积混凝土!上,面;单机功率—为7000》kW:。的机:组间距达1》8.8m机墩则采用!圆筒式结构荷载【。由圆筒传至下部大】体积混凝《。土,上面卧?式机组的水泵机墩】。。一般采用块状式结】构电动机机墩一般采!用墙式结构》。。工程实践证明这些】形式的机墩结构安】全可靠对设备布【置和安?装、检修都比较方】便 《。。     关】于机墩的设计—。泵房内的立》式抽水机组》机墩与?水电站发《电机组机墩基本【相同卧式抽水机组机!墩与工业厂房内动】力机器的《。。基础基本相同所不同!的,是抽水机组的—电动机转速比较低】对机墩的要》求没:有水电站发电机【组,对其机墩或》工业厂房内》的动力?机,器对其基础的—要求高因此截面【尺寸一般《不太大?的抽水机组机墩不难!满足结构强度—、刚度和《稳定要求但对—。扬程在100m以上!的高扬程泵站在进】。行卧式机组机—墩稳定计算时应计】入水泵启动》时出水管道水—柱的:推力必要时应设置抗!。。。推移设施例如某泵站!设计扬程达160m!由于机墩设计—。时未考虑出》水管:道,水柱的?推力工程建成后水】泵启:。动时作用于泵—体的水柱《推力很大水泵基础】螺栓阻止不》住泵体的滑移致使泵!体与电动《。机不:。同心从?。而产生振动影响了机!组的:正常运行后》经重:新安装机组并—设置了抗推移设【施,才使机组恢复正常运!行又如某二级—泵站的设《计扬:。程为140m—在机墩设计时考【虑了出水管道水【柱的:推力机?墩抗滑?稳定安?全系:数,的计算值大于1【.3同时还设置【了抗推?移设:。施作为附加安全因素!工程建成后经—多年运行证明设【计正确因此对于扬】程在100m以上】。的高扬程泵站—计算机墩稳定时应计!。入出水管《道水柱的《推力并?应设置必要的—抗推移?设,施 7.!5.10 》 立式机组》机墩的动《力计算?主要:是验算机墩在振动】荷载:作用:下会不会产生—共振并对振幅和动】力系数进行验—。算为简化计算可将】立,式机组机墩》简化:为单自由度体系的悬!臂梁结构对共—振的验算要求机墩】强迫振动频》率,与自振频率之差和】机墩自振频率—的,比值不小《于20%;对—振幅的验算要求【最大振?幅值不超过下列【。允许值垂直振幅【0.15mm水平振!幅,0.:2,0m:m这些允许值的规定!与水电站发电机组机!墩动力计算规定的】。允许值是《一致的但《因,。目前动力《计算本身精》度,不高因此对自振频】率的计算只能是很】粗略:的至于?动力系数的验算根据!已建泵站的》调查资料验算—结果一般为1.【0~1.3由于【泵站电动机转速比较!低机:墩强迫振动频率与自!振频率的比》值,很小加之机组制造】精度和安装》质量等方面可—。能存在的问题—因此要求动力系数的!计算值不小》。于1:.3但?。为了不过多地增加】机墩的工程量还【。要求动力系数—的计算值不大—于1.5如》动力系数的计算【值不在1.3~1】.5范围《内则应重作机墩设】计直至符《合上述要《求时为止 —    【 对于卧《式机组机《墩由于机组》水平卧?置在:泵房内其动力特【性明显优于立式机组!机墩:因此可只进行垂直振!幅的验算 》     !工程实验证》明对于单机功率在1!600kW以下【的立式机组》机墩和单机》功率在500k【W以下的卧式—机组机墩因受机组的!振动影?响,很小故均可不进【行动力计算》。例,如某省?7座立式《。。机组:泵站单?。。机功率?均为:800kW》。机墩均未进行动【。力计算经多年—。运行考验均未—出现异常现象 】 7》.5.11  【。泵房排架是泵—。房结:构的主要承重构件承!。担屋面传来的重量】、吊车荷载》、风荷?载等并通过它—传至下部结构—其应力可根据受力】条件和结《构,支承形式等情况进行!计算:干室型泵房排架柱多!数,是支承在水下—侧,墙上当水下侧墙刚】度与排架《柱刚度的比值—不大于5.》0时水下侧墙受上部!排架柱变形》。的影响较大》因此墙?与柱:可联合计算》;当水下侧墙刚度与!。排架柱?。刚度的比值大于【5.0时《水下侧墙对排架【柱,起固:结作用即《水下侧墙不》受上部排架柱变【形的影响因此—墙与柱可分》开计算计算时将【水下侧墙作为—排架柱的基》。础 ? ,  《 ,  根?据现行行业标准水】电站厂房设》。计规范SL》 2:66补充《完善排架顶部侧向位!移的:要求:。 , 7.【5.12  吊【车,。梁也:是泵房结构的主要】承,重构件承受吊车启动!、运行、《制动时产生的荷【载如:垂直轮压、纵向【和横向水平制动力等!并通过它传给排架再!传至:下部结构其受力情】况比较复杂》吊车梁总是》沿泵房纵向布置对加!强,。泵房的纵向刚度【连接泵房的各横【向排架起《着一定的《作用吊车梁有单【跨简支梁或多跨连续!梁等结构《型式可根据泵房【结构:布置:、机组?安装和设备吊—运要求等因》素选用单跨简支式】吊车梁多为预制吊装!较方便;《多跨连续《式吊车梁工程量较】少造价较经》济根据调查资料泵房!内的吊车《梁多数为钢筋混【凝土结构也有—采用预应力》钢筋混凝土结构及】。钢结构对于》。负荷量大的》吊车梁为《充分利用材料强【度减:少工程量宜采用预应!。力钢筋混凝土结构或!。钢结构预应力—钢筋混凝土》吊车梁施工》较复杂钢吊车梁需用!钢材较多钢筋—混凝:土或:预应力钢《筋混凝土吊车梁一般!有,T形、?。I形:等截面形《式,T形截面吊车—梁有较大《的,横向刚度且》。。外形简单施工方便】是最常用的截—面形式I形截—面吊车?梁具有受《拉翼:缘便于布置预应【力钢筋适《用,于负荷量较大—的情况变截》面吊车梁的外形有鱼!腹式、折线式、轻型!桁架式等其特点【是薄腹变截面能充】分利用?材料强度节》省混:凝土:和钢筋用《量,但因设计计算—较复杂施工制作【较麻烦运输堆—放不方便《因此这种截面形【式,的吊车?。梁目前在泵房工【程中没有得到广泛】的应用 》     】由于吊车梁是直接承!受吊车荷载的结构】构件吊车的启动、运!行和制动对吊车梁】的运用均有》很大:。的影响因《。此设计吊车梁时应】考虑吊车《启动、运行和制动】产,生的影?响为保证吊车—梁的:结构安?全设计中应控制吊】车梁的最大计算挠】度不超?过计算跨度的—1/600(钢筋混!凝,土结构)或1/70!0(钢结构)对于钢!筋混凝土吊车梁结】构还应按限裂—要,求控制最《大裂缝?宽度不?超过0.30mm】    !。。 对于负荷量不大的!常用吊车梁设计时可!套用标准《。。设计:。图,集但套用时要注意】实际:负荷量和吊车梁【的计算?跨度与所《套用图纸《。上规定的设计负【荷量和吊车梁的计】算跨度是否符合千万!不可:套错:由于泵房不同于一般!工业厂房特别—。是负荷量较大的吊】车梁有时难以套【用标准设计》图集在此情况下应自!行设计 》