4.3 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算4,3、1,本條對(duì)管道結(jié)構(gòu)正常使用條件下的極限狀態(tài)計(jì)算內(nèi)容作了規(guī)定.這些要求主要針對(duì)管道結(jié)構(gòu)的耐久性。保證其使用年限 提高工程投資效益 4、3,2 本條對(duì)柔性管道的允許變形量作了規(guī)定.原規(guī)范僅對(duì)水泥砂漿內(nèi)襯作出現(xiàn)定.控制管道的最大豎向變形量不宜超過(guò)0.02 從工程實(shí)踐來(lái)看,此項(xiàng)允許變形量與水泥砂漿的配制及操作成型工藝密切相關(guān)。例如手工涂抹和機(jī)械成型,其質(zhì)量差異顯著。砂漿配制摻入適量的纖維等增強(qiáng)抗力材料。將改善砂漿的延性性能等.據(jù)此,條文對(duì)水泥砂漿內(nèi)襯的允許變形量,規(guī)定可以有一定的幅度,供工程技術(shù)人員對(duì)應(yīng)采用.此外,條文還結(jié)合近十年來(lái)防腐內(nèi)襯材料的引進(jìn)和開(kāi)拓。管材品種的多種開(kāi)發(fā)、增補(bǔ)了對(duì)防腐涂料內(nèi)襯和化學(xué)管材的允許變形量的規(guī)定、這些規(guī)定與國(guó)外相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求基本上協(xié)調(diào)一致,4、3,3、4,3、7,條文對(duì)鋼筋混凝土管道結(jié)構(gòu)的使用階段截面計(jì)算做出了規(guī)定 這些要求和原規(guī)范的規(guī)定是協(xié)調(diào)一致的、1、當(dāng)在組合作用下。截面處于受彎或大偏心受壓,拉時(shí).應(yīng)控制其最大裂縫寬度、不應(yīng)大于0 2mm,確保結(jié)構(gòu)的耐久性,符合使用年限的要求。同時(shí)明確此時(shí)可按長(zhǎng)期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合作用計(jì)算 2、當(dāng)在組合作用下。截面處于軸心受拉或小偏心受拉時(shí),應(yīng)控制截面的裂縫出現(xiàn)、此時(shí)一旦形成開(kāi)裂即將貫通全截面、直接影響管道結(jié)構(gòu)的水密性要求和正常使用,因此相應(yīng)的作用組合應(yīng)取短期效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用計(jì)算,4.3,8.本條對(duì)柔性管道的變形計(jì)算給出了規(guī)定 相應(yīng)的組合作用應(yīng)取長(zhǎng)期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合作用計(jì)算.原規(guī)范規(guī)定的計(jì)算模型系按原蘇聯(lián)1958年 地下鋼管設(shè)計(jì)技術(shù)條件和規(guī)范,采用,該計(jì)算模型由前蘇聯(lián)學(xué)者Л。М.ЕмеΛьянов提出.其理念系依照地下柔性管道的受載程序擬定 即管子在溝槽中安裝后,溝槽回填土使管體首先受到側(cè)土壓力使柔性管產(chǎn)生變形、向土體方向的變形導(dǎo)致土體的彈性抗力.據(jù)此計(jì)算管體在豎向,側(cè)向土壓力和彈性土抗力作用下管體的變形,如圖4、3 8、所示 當(dāng)管體上下受到相等的均布?jí)毫時(shí)、管體上任一點(diǎn)半徑向位移ω為。按此式可得管頂和管側(cè)的變位置是相同的、當(dāng)管體僅受到側(cè)向土壓力時(shí),亦將產(chǎn)生變形 其方向則與豎向土壓作用相反。由于管側(cè)土壓力值要小于豎向土壓力,例如1.3,因此管體的最終變形還取決于豎向土壓力導(dǎo)致的變形形態(tài),應(yīng)該認(rèn)為原規(guī)范引用的計(jì)算模型在理念上還是清楚的、但與通常的彈性地基上結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型不相協(xié)調(diào).后者的結(jié)構(gòu)上的受力,只需計(jì)算結(jié)構(gòu)上受到的組合作用以及由此形成的彈性地基反力。美國(guó)spang1er 氏即是按此理念提出了計(jì)算模型。獲得國(guó)際上廣為應(yīng)用 據(jù)此條文修改為采用spang1er,計(jì)算模型。以使在柔性管的變形計(jì)算方法上與國(guó)際溝通,協(xié)調(diào)一致.另外.在條文給定的計(jì)算變形公式中。引入了變形滯后效應(yīng)系數(shù)DL 此項(xiàng)系數(shù)取1,0,1。5。主要是管側(cè)土體并非理想的彈性體,在抗力的長(zhǎng)期作用下.土體會(huì)產(chǎn)生變形或松弛,管側(cè)回填土的壓實(shí)密度越高、滯后變形效應(yīng)越顯著。粘性土的滯后變形比砂性土歷時(shí)更長(zhǎng),這一現(xiàn)象已被國(guó)內(nèi)、外工程實(shí)踐檢測(cè)所證實(shí)。例如國(guó)內(nèi)曾對(duì)北京市第九水廠DN2600mm 輸水管進(jìn)行管體變形追蹤檢測(cè),顯然此項(xiàng)變形滯后系數(shù)取值、不僅與埋地管道覆土竣工到投入運(yùn)行的時(shí)間有關(guān).還與管道的運(yùn)行功能相關(guān),如果是壓力運(yùn)行.內(nèi)壓將使管體變形復(fù)圓、因此,對(duì)變形滯后系數(shù)的取值、對(duì)無(wú)壓或低壓管。內(nèi)壓在0、2MPa.以?xún)?nèi).應(yīng)取接近于1 5.的數(shù)值.對(duì)于壓力運(yùn)行管道、竣工所投入運(yùn)行的時(shí)間較短,例如不超過(guò)3,個(gè)月,則可取1 0、計(jì)算。亦即可以不考慮滯后變形的因素、對(duì)壓力運(yùn)行管道,從竣工到運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)時(shí) 則可取1,0 DL,1,5。作為設(shè)計(jì)計(jì)算采用值,4,3、9。4.3。11.有關(guān)條文規(guī)定可參閱。給水排水構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,相應(yīng)條文的說(shuō)明