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10 4，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10。4.3、對(duì)管道較長(zhǎng)。水頭較大的倒虹吸管,按不同水頭分段計(jì)算荷載時(shí) 通常對(duì)50m以下水頭的管段。用10m一級(jí)進(jìn)行計(jì)算,對(duì)50m以上水頭的管段 用5m一級(jí)進(jìn)行計(jì)算。10.4、4、10，4、5。關(guān)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土管說(shuō)明如下，1.現(xiàn)澆鋼筋混凝土管.包括圓形和矩形.具有耐久。價(jià)廉,變形小,節(jié)約鋼材 制造簡(jiǎn)便。糙率變化小 抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用非常廣泛，按其過(guò)水?dāng)嗝嫘螤畈煌?常用的有鋼筋混凝土圓形管與鋼筋混凝土矩，箱,形管兩大類、2。鋼筋混凝土圓形管由于其受力條件和水力條件均較好,在一般倒虹吸管設(shè)計(jì)中是優(yōu)先考慮采用的結(jié)構(gòu)形式、但由于受施工條件限制，一般其管徑不宜大于4m。否則施工難度增大。因此過(guò)水流量受到一定限制,另外因其抗裂性能較差、所以能夠承受的水頭 內(nèi)水壓力，也受到了一定限制、因此當(dāng)水頭H 50m,60m時(shí)、一般要采用抗裂性能和防滲性能均較好的其他材料管道。如預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管.鋼管等、鋼筋混凝土圓形管管身內(nèi)力計(jì)算是彈性理論空間問(wèn)題，計(jì)算復(fù)雜,適用于特殊重要管道 對(duì)于常規(guī)管道宜簡(jiǎn)化為縱,橫向兩個(gè)平面問(wèn)題分別計(jì)算。即橫向按封閉的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)計(jì)算?？v向按截面為圓環(huán)形的梁計(jì)算,橫向內(nèi)力計(jì)算.通常取1m管長(zhǎng)作為計(jì)算單元 按管壁厚度δ和平均半徑rc的比值δ rc先判別屬于薄壁管還是厚壁管,然后進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。薄壁管內(nèi)力計(jì)算 按一個(gè)三次靜定的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)計(jì)算。當(dāng)作用在管道上的荷載及其相應(yīng)的管座反力確定后，即可按結(jié)構(gòu)力學(xué)的彈性中心法求解內(nèi)力。宜分別計(jì)算在各項(xiàng)荷載作用下的管道內(nèi)力、然后疊加求出管道在設(shè)計(jì)荷載組合作用下的截面最大內(nèi)力，M、N、厚壁管內(nèi)力計(jì)算。在理論上應(yīng)按彈性力學(xué)平面問(wèn)題求解內(nèi)力,由于計(jì)算工作量大,故除均勻內(nèi)，外、水壓力作用下所引起內(nèi)力.應(yīng)力、按此方法計(jì)算外，其他荷載所引起內(nèi)力宜按薄壁管的結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算,縱向內(nèi)力計(jì)算 圓形鋼筋混凝土管的縱向管座形式，分為連續(xù)式管座與間斷式管座兩大類.其縱向的結(jié)構(gòu)計(jì)算也相應(yīng)分為兩大類。連續(xù)式剛性管座上管身的縱向內(nèi)力計(jì)算.宜按彈性地基梁計(jì)算，由于管座是剛性結(jié)構(gòu)。其弧形支承面上都鋪設(shè)有便于管身隨溫度變化而自由滑動(dòng)伸縮的材料。如瀝青油氈等、管身每節(jié)長(zhǎng)度均控制在一定的防裂范圍之內(nèi) 因此采用這類管座形式的管身縱向內(nèi)力通常不是設(shè)計(jì)控制條件、可不進(jìn)行計(jì)算、在管壁內(nèi)按抗裂的構(gòu)造要求布置縱向鋼筋即可、間斷式管座上管身的縱向內(nèi)力計(jì)算，宜按橫斷面為圓環(huán)形的梁式管計(jì)算，其應(yīng)力狀態(tài)與管道跨長(zhǎng)L和管身內(nèi)徑D 寬度.的比值有關(guān),當(dāng),3時(shí)。按長(zhǎng)殼近似用梁理論計(jì)算、當(dāng)。3時(shí)，按圓柱形中長(zhǎng)殼的彎曲理論或半彎曲理論計(jì)算，當(dāng)、時(shí).按短殼的彎曲理論或半彎曲理論計(jì)算。擬定架空梁式管道的跨度時(shí),應(yīng)盡量使其，3。滿足長(zhǎng)殼條件、以便采用比較簡(jiǎn)單的梁理論進(jìn)行計(jì)算，按圓環(huán)形截面的簡(jiǎn)支梁.雙懸臂梁.連續(xù)梁等 3，鋼筋混凝土矩形箱式管施工方便.適用于過(guò)水流量較大,地基條件較差的倒虹吸管。若管頂填土壓力較大時(shí)、則需將其頂?shù)撞扛某蓤A弧形,以改善其受力條件,減少工程量和工程造價(jià) 鋼筋混凝土矩形倒虹吸管按規(guī)模大小其各部位壁厚可設(shè)計(jì)為等截面或變截面，按布置方式可分為單孔管和多孔管 矩形管的橫向內(nèi)力計(jì)算的計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)按布置取為單孔或多孔閉合剛架,各個(gè)桿件的計(jì)算長(zhǎng)度為桿件形心軸之間的距離，即水平桿件的計(jì)算長(zhǎng)度為豎直桿件形心軸軸線間的距離、豎直桿件的計(jì)算長(zhǎng)度為頂?shù)装逍涡妮S軸線間的距離、矩形管內(nèi)角加腋的作用顯著，但加腋邊長(zhǎng)β。0.1L、L為孔跨,時(shí)應(yīng)不考慮其影響。按等截面計(jì)算.單孔或等跨多孔等截面矩形倒虹吸管的橫向內(nèi)力計(jì)算應(yīng)沿水流方向截取一米長(zhǎng)管段,按閉合剛架計(jì)算其內(nèi)力。根據(jù)各項(xiàng)不同外荷載分別采用相應(yīng)公式計(jì)算出各桿內(nèi)力，然后按荷載組合將其疊加求得最終的各項(xiàng)內(nèi)力,不等截面或不等跨矩形倒虹吸管的橫向內(nèi)力計(jì)算宜用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算,特大型矩形倒虹吸管宜采用有限元方法進(jìn)行應(yīng)力分析。10、4.6。關(guān)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管說(shuō)明如下，1,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管由于抗裂和抗?jié)B性能均比普通鋼筋混凝土管好。而且比同直徑，同水頭條件下的普通鋼筋混凝土管省20 30，鋼筋，比鋼管省60、以上的鋼材。因此在我國(guó)應(yīng)用比較廣泛。但預(yù)應(yīng)力混凝土管壁薄、性脆?？雇鈮耗芰Φ?施工技術(shù)比較復(fù)雜，遠(yuǎn)程運(yùn)輸后預(yù)應(yīng)力可能會(huì)有一定損失等、所以在推廣使用上受到一定限制,2.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管按其施加預(yù)應(yīng)力方法不同，分為三階段工藝法 一階段工藝法和自應(yīng)力制管工藝法三種 其中自應(yīng)力制管工藝法。限用于管徑D、600mm及承受水頭較低的中小型管道的制作.三階段法具有工藝較簡(jiǎn)單。設(shè)備投資少。鋼筋預(yù)應(yīng)力值容易控制。承接口光滑等優(yōu)點(diǎn)，但其質(zhì)量不如一階段法好、加之車間衛(wèi)生條件差。耗用水泥多等缺點(diǎn)、現(xiàn)很少采用 目前。一般工廠或現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)多采用一階段法生產(chǎn)，其質(zhì)量好。水泥省.如湖南大圳灌區(qū)新安鋪倒虹吸管 管徑D。2。0m、設(shè)計(jì)水頭H,140m、管壁厚3 130mm，就是采用一階段法生產(chǎn)的 10.4，7。關(guān)于鋼管說(shuō)明如下、1.鋼制倒虹吸管由于管壁材料具有很高強(qiáng)度和不透水性 并具有管節(jié)可以較長(zhǎng).伸縮節(jié)之間間距可達(dá)70m 80m 接頭少.表面光滑,糙率系數(shù)小、水頭損失小等特性，故可用于一般水頭較高 H,50m.管徑較大的倒虹吸管工程,其缺點(diǎn)是剛度較小、承受外荷的能力較小，不宜用于回填土較大的情況.而且其制造技術(shù)要求較高。防銹與維護(hù)費(fèi)用也高.其耐久性不及鋼筋混凝土管、故在倒虹吸管中采用較少.常被預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管所取代 只在橋式倒虹吸等有特殊要求地方采用、如引大入秦灌溉工程總干渠上的先明峽倒虹吸管 設(shè)計(jì)水頭167m。設(shè)計(jì)流量32m3.s 采用2根管徑為2。65m鋼管，2。鋼制倒虹吸管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).實(shí)質(zhì)就是壓力鋼管設(shè)計(jì)問(wèn)題、其具體計(jì)算要求 理論公式及方法與水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)基本一樣 因此在本條中.只列出了設(shè)計(jì)中對(duì)幾個(gè)主要問(wèn)題,管壁厚度。允許應(yīng)力,應(yīng)力計(jì)算要求等 的要求。其詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算要求及計(jì)算公式參見(jiàn)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范。SL 281.10。4。8,關(guān)于預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管說(shuō)明如下 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管又稱PCCP管 Prestressed，Concrete、Cylinder.PiPe 在美國(guó).加拿大等國(guó)的管網(wǎng)工程應(yīng)用比較普遍、我國(guó)于1987年、1988年引進(jìn)PCCP管生產(chǎn)技術(shù) 目前在我國(guó)的引水工程中,已有不少工程開(kāi)始大量采用。因他可以工廠化。標(biāo)準(zhǔn)化,定型化。成批量生產(chǎn)、適用于高水頭，大流量 管徑較大,它比鋼管造價(jià)低,維修工作量小.是一種具有推廣價(jià)值的好管材，缺點(diǎn)是重量較大、運(yùn)輸和施工不便?，F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管。GB。T 19685對(duì)保證這種管材生產(chǎn)的質(zhì)量提供了必要的依據(jù)，10,4。9、關(guān)于玻璃鋼夾砂管說(shuō)明如下,玻璃鋼夾砂管又稱GRP管，glass reinforced。plastics 通常是指玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂塑料管.屬熱固性塑料管,1、玻璃鋼夾砂管特點(diǎn)。耐腐蝕性能好。在一般情況下 能夠長(zhǎng)期保持管道的安全運(yùn)行?？估匣阅芎湍蜔嵝阅芎谩２Ａт搳A砂管可在40 70、溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。采用特殊的耐高溫樹(shù)脂還可在200.以上溫度下正常工作.也可長(zhǎng)期用于露天使用的管道，其外表添加有紫外線對(duì)管道的輻射.可延緩玻璃鋼夾砂管的老化?？箖鲂阅芎?可用于零下20.以下.管內(nèi)結(jié)冰后。不會(huì)發(fā)生凍裂,重量輕。強(qiáng)度高。運(yùn)輸方便、安全技術(shù)簡(jiǎn)單、容易安裝各種分支管。水力條件好、內(nèi)壁光滑.不結(jié)垢，不生銹。水阻小 在陽(yáng)光直接照射下易老化,不宜露天式布置,受力不均時(shí)管身容易變形、并導(dǎo)致接頭處漏水 2 玻璃鋼夾砂管管壁一般按其功能不同可分為三大層，即防腐防滲內(nèi)襯層、結(jié)構(gòu)層。表面層.外保護(hù)層.防腐防滲內(nèi)襯層又分為內(nèi)表面層和次內(nèi)層 其中內(nèi)表面層的樹(shù)脂含量在90.以上.也稱作富樹(shù)脂層,可根據(jù)介質(zhì)不同選用合適樹(shù)脂，內(nèi)表面層的作用主要是防腐蝕 防滲漏、次內(nèi)層含一定量的短切纖維.但樹(shù)脂含量仍高達(dá)70，80 其作用是防腐 防滲的第二道防線。內(nèi)襯層總厚度為1 5mm、5。0mm、結(jié)構(gòu)層的作用主要是承受荷載,抵抗變形.它是由連續(xù)纖維纏繞層和樹(shù)脂砂漿層組成,表面層由抗老化添加劑。如紫外光吸收劑.和樹(shù)脂配制而成 它主要是防老化、管外表面的巴氏硬度應(yīng)不小于40、3,玻璃鋼夾砂管在我國(guó)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定型化在工廠成批生產(chǎn)、其管道配套件齊全，設(shè)計(jì)工作可由生產(chǎn)廠家自主完成、在采購(gòu)中只須明確管徑、管道長(zhǎng)度，縱剖面布置。工作壓力,覆蓋土厚度、土壤類別以及地面荷載等技術(shù)參數(shù)和要求即可。4、目前我國(guó)有許多廠家生產(chǎn)玻璃鋼夾砂管.管徑300mm、3100mm。壓力等級(jí)0，1MPa 2,5MPa 管道剛度1250N，m2 10000N m2,采用玻璃鋼夾砂管的工程也很多 如新疆某供水工程、全長(zhǎng)400km,全部采用玻璃鋼夾砂管。其中小洼槽倒虹吸管全長(zhǎng)13km,直徑為3100mm。剛度為7500N。m2 壓力為0 4MPa 總工程量達(dá)1 433萬(wàn)t 是目前我國(guó)采用玻璃鋼夾砂管口徑最大 用量較多的工程實(shí)例,