6.5  ！主，要结构计算 — — 6.5.1—  ：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 ！ 6.5.》3  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】它，的支承形式因与其】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—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6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，调一致的《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S—。L 26《5的规定本规范规】定，当可压缩土》层厚度与弹性地【基梁半长的比值为】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《规范所述的反力直线！。分布法又称荷载【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 】 6.5.！4 ： 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【数作很具体的规定】是没有必要的因此本！规范只作概略性的】规定执？行时可结合工—程实际情《况，稍作：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】是粘性土《地，基或砂性《。土地基均宜计及边】荷，载的100％；【当边荷？载，使泵房？底板弯矩减少时在粘！。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 — 6.5.5 ！ 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？宽但它的高度较【肘形流？道矮得多其结构【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：其外部联结》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？者是流？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，联，结的出水流道管壁较！厚（尤其是在水泵弯！管出口？处）进行应力计算时！必须考虑其厚度的】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 》 6.5.6 ！ 双向进出水—流道形式《目前在国内还不【多见这是一》种双进双出的双层流！道结构呈X状亦称“！X形”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 ？ 《。 6.5.》。7  混凝》。土蜗壳？式出水流《道，。目前在？国内：也不：。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】法求解因此必须对】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 ！ 《6.5.《8  大、》中型立式轴流泵机】组，的机：。墩型式有井字梁式、！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《墩结构形式可根据机！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800kW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16？。00：kW的机组间—距多数在《6.0m～7.0】m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—28：00：kW和？3000kW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5000kW！和6000kW【的机：组间距约在》11.？0m～12.7m】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7000kW的！机，组间距达18—.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1？00：m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16《0m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14》0m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— —6.5.9  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】。.15？mm水平《振幅0.20mm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《。对于动力《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《重做机墩设计直至符！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160！。0kW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800k》w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 》 6》.5：.10  泵房【。排架是泵《房结构？的主：要承重？构件它承担屋面传】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《的比值小于或—等于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 》 ？ ， 6.？5.11《  吊车梁》也是泵房结》构的主要承重—构件它承受吊—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？等结构形式可根【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1/60【。0，（钢筋混凝土结构）！。或1/700（【。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：必须自行设计 】