P附录(三) 坝内埋管结构分析方法.docVIP

? 附录(三) 坝内埋管结构分析方法 ? 一、钢管、钢筋与混凝土联合承受内压的应力分析。 (一)混凝土开裂情况判别。 当已知建筑物尺寸和材料的变形性能，可先假设和s，由附图3.1判别混凝土是否裂。若未裂穿，可由下式求混凝土相对开裂深度ψ。 ? 附图3.1 ? ψ有双解，应取其小值。已按上式制成附图3.2.1～附图3.2.9供查用。 若求出ψ≤r0/rs，表示混凝土没有开裂。 (二)应力计算。 1.混凝土未开裂(见附图3.3)。 钢筋应力很小，可不计算。 2.混凝土部分开裂，仍参加承载(见附图3.4)。 ? 附图3.2.1 ? 附图3.2.2 ? 附图3.2.3 ? 附图3.2.4 ? 式中 3.混凝土已裂穿，不参加承载。 ? 附图3.2.5 ? 附图3.2.6 ? 附图3.2.7 ? 附图3.2.8 ? (三)钢管与混凝土间的缝隙计算：在没有更精确的计算方法前，可用下列公式计算缝隙值。 1.计算混凝土分担的内压，混凝土裂缝深度、混凝土和钢筋应力时： ? 附图3.2.9 ? Δ=0 2.计算钢管应力和临界外压时： Δ=Δ1+Δ2+Δ3 式中： Δ=(1+) Δ可取接缝灌浆时月平均气温与钢管运行最低温度之差； Δ2——当进行接缝灌浆时可取0.2mm； Δ3=/Ec 二、抗外压稳定分析。 (一)光面管与加劲环式钢管同地下埋管。 (二)锚筋式钢管。 目前尚无成熟的计算方法，本规范编写说明中列有计算公式可供参考。 ? 附图3.3 ? 附图3.4 ? 三、通气孔面积计算 通气孔最小有效断面积F按下式计算： 式中 F——通气孔面积； Qa——钢管最大引用流量； [V]——允许风速，建议采用50m/s； ——通气率，建议采用0.4～0.6。 ? 本附录公式符号 ? P——均匀内水压力； Pt——钢管传至混凝土的内水压力； r0——钢管内半径； r3——钢筋层外半径； r4——混凝土开裂区外半径； r5——混凝土层外半径； =r4/r5，混凝土相对开裂深度； ——钢管计算壁厚； 3——钢筋折算壁厚； ——钢管与混凝土之间的缝隙值； 1——钢管冷缩缝隙； 2——施工缝隙； 3——混凝土徐变缝隙； E——钢材弹性模量； E′=E/(1-2)； Ec——混凝土弹性模量； E′c=Ec/(1-c2)； ——钢材波桑比； c——混凝土波桑比； ； ——钢材线性膨胀系数； ——钢管计算温降； []——混凝土允许拉应力； []——钢管的允许拉应力，按表5.1.1第3行选用； []——钢筋的允许拉应力，按SDJ20—78(试行)规范选用； ——钢管环向拉应力； ——混凝土最大环向拉应力； ——钢筋拉应力。 ? 附录(四) 岔管结构分析方法 ? 第一节 三梁岔管加强梁的近似计算 ? 三梁岔管加强梁强度计算的基本方法是将U梁与腰梁组成的空间曲梁体系在接点处切开，未知值Q、M和接点的竖向线变位Δ用竖向力的平衡方程和变位的协调方程来解算。见附图4.1.1。假定水平反力都集中在梁的端部，P值由静平衡条件独立确定。加强梁的荷载就是从管壳传来的膜应力，忽略邻近范围的局部应力和垂直于梁平面使之扭转的法向分值qn。今以主管为圆柱壳、支管为圆锥壳的外加强正Y型岔管为例，列出荷载计算公式。 ? 附图4.1.1 正Y形岔管的加强模式 ? 一、U梁的荷载(参见附图4.1.2和附图4.1.3)。 (一)支管拖拉力产生的荷载： 先将锥管母线方向单位宽度上的箍应力投影到正交于锥管轴线变为，再将此值分解为qv和qh。计及两侧影响并将qv改为沿横轴u表示，则得竖向分布荷载。 (4.1.1) 计及两侧影响，将qh分解为平行于U梁的切向分值qt并沿竖轴y表示，则得水平分布荷载。 (向上游) （4.1.2） ? 附图4.1.2 U梁的荷载图形 ? 附图4.1.3 ? 如(≤10°，cos(≈1，则qvu=2Pxcos( (4.1.3) (4.1.4) (4.1.5)