水电站镇墩结构计算书.docxVIP

目 录 TOC \o 1-2 \h \z \u 计算总说明 1 计算的目的与要求 1 依据资料及参考书目 1 计算原则与假定 1 符号说明 2 计算过程 2 ②镇墩结构设计 2 基本资料 2 最高水位运行工况下下作用在镇墩上的基本荷载 4 检修条件下作用在镇墩上的基本荷载 6 校核情况下作用于镇墩的校核荷载（水压试验） 6 荷载组合后的水平、垂直分力 7 抗滑稳定需要的体积力 14 镇墩体积及几何尺寸拟定 15 地基应力及抗滑稳定系数 16 ③镇墩结构设计 19 基本资料 19 最高水位运行工况下下作用在镇墩上的基本荷载 20 检修条件下作用在镇墩上的基本荷载 22 校核情况下作用于镇墩的校核荷载（水压试验） 22 荷载组合后的水平、垂直分力 23 抗滑稳定需要的体积力 30 镇墩体积及几何尺寸拟定 30 地基应力及抗滑稳定系数 31 成果分析 34 ++水电站镇墩结构计算书 计算总说明 计算的目的与要求 本计算书对++水电站技施阶段镇墩结构进行设计。镇墩设计主要完成的内容有： ⑴ 计算不同工况下镇墩所受的荷载； ⑵ 确定抗滑稳定所需要的体积力； ⑶ 根据计算的体积力，拟定镇墩的型式、形状和几何尺寸； ⑷ 校核地基承载力，拟定钢管与镇墩、镇墩与地基间的固结设施。 依据资料及参考书目 ⑴《小型水电站机电设计手册》 金属结构 水利电力出版社 1991.8 ⑵《水电站压力钢管设计规范》（SL281-2003）中国水利水电出版社 2003.3 ⑶ ++水电站初设报告第五章（工程布置及建筑物） ⑷ ++水电站招标阶段引水发电系统设计图纸一套 计算原则与假定 ⑴ 见附图 1《++水电站引水发电系统纵剖面图》，选取②和③镇墩作为计算镇墩，计算不同工况下作用在镇墩上的荷载，在满足抗滑稳定和地基允许承载力的条件下拟定镇墩的结构尺寸； ⑵ 假定管道沿程水锤升压成线性变化，管道轴线上任意一点的的水锤升压 最大值为： ?H p ? ?Hr lp ，式中 L 表示进水口到钢管末端（蝶阀处）的轴线长度，l L p 表示 p 点到进水口的轴线长度， ?Hr 表示钢管末端水锤升压最大值；（说明：水 锤升压最大值利用++水电站初设报告第五章表 5.4-4 的计算成果。） ⑶ 为安全计，计算水头时不考虑水头损失和尾水渠尾水的影响； ⑷ 钢管附件重按钢管主材 12%计。 符号说明 轴向力 ⑴ 钢管金属结构自重的轴向分力 A1 ； ⑵ 镇墩内弯管前、后端水压力 A2 ； ⑶ 镇墩前后两个伸缩节端面水压力 A3 ； ⑷ 温度变化时，伸缩节止水填料对钢管变形的摩擦力 A4 ； ⑸ 温度变化时，中间支墩对钢管变形的摩擦力 A5 （传给镇墩的摩擦力）； ⑹ 弯管中水流离心力的管轴向分力 A6 。 垂直管轴的法向力 镇墩前、后钢管自重Qs 及水重Qw 形成对镇墩的法向分力。计算时，镇墩的 上游侧仅记入半个跨段，镇墩下游侧则计算至伸缩节。 其它力 ⑴ 镇墩自重Gd 。 计算过程 ②镇墩结构设计 基本资料 根据技施阶段《++电站前池水力学计算》的计算成果： 最高水位： ?1 ? 280.702m 最低水位： ?2 ? 278.938m 管道末端中心线高程： ?3 ? 169.560 最高水位对应压力管道末端水锤升压最大值：采用《++电站引水发电管道水力计算》的计算成果?Hr ? 21.90m 。 ⑴ 钢管：钢管内径 D0 ? 1.80m ，计算壁厚 δ? 0.010m ； ⑵ 进水口到管道末端轴线长度 L ? 274.37m ， 主管段最大引用流量 Q ? 11.43m3 / s ，相应流速为： v ? Q ? 11.43 ? 4.49m / s ； A π?1.82 / 4 ⑶ ②镇墩的四个计算点 A1 、 B1 、C1 、 D1 到进水口的轴线长度及前池最高 水 位 对 应 的 静 水 头 见 附 图 2， 最 高 水 位 对 应 的 管 道 末 端 的 静 水 头 H ? 280.702 ?169.56 ? 111.142m ； ②镇墩上游方向伸缩节（记为 A1 点）到进水口轴线距离： L1 ? 22.82m ；水 锤升压： ?H1  ? L1 ? ?H L r ? 22.82 274.37  ? 29.62 ? 2.464m ；静水头： H01  ? 12.471m ；计 算水头： H1 ? H01 ? ?H1 ? 12.471? 2.464 ? 14.935m ； ②镇墩上游端（记为 B1 点）到进水口轴线距离： L2 ? 96.901m ；水锤升压： ?H2  ? L2 ? ?H L r ? 96.901 ? 29.62 ? 10.461m ；静水头： H