压力钢管镇墩抗滑稳定及地基应力计算

A1 q c L1 sin 1
A2
3.870 3080.960

4
D0 H p
2
A4
A5

4
(D01 D02 )H p
2 2
0.000 0.000 4.098 18.486 24.834 0.017 6.704 34.686 41.390 9.164
0.000 0.000 4.098 -18.486 -24.834 0.017 6.704 34.686 41.390 9.164

4
(D1
2
D2 )H p
2 2
A6

4
D0
fH
A7 D1bK f K H p
A8 f 0 (qc q s )L1 cos 1
A9

4
D0
2
V 2 g
垂 直 管 轴 方 向
Qc qc L1 cos1
Qs qs L1 cos1

Q1Baidu Nhomakorabea Q c Q s
集中在i点的重量…………………………………………………………Wi= 366.56 KN 管道中流量…………………………………………………………………Q= 0.231 m³/s 管道中水的平均流速………………………………………………………V= 0.074 m/s 计算管长（上段）……………………………………………………… L1= 1.3 m 计算管长（下段）……………………………………………………… L2= 1.3 m 管壁厚度………………………………………………………………… δ = 12.0 mm
压力钢管镇墩抗滑稳定及地基应力计算
1 设计依据和参考资料
⑴ 设计依据：《泵站设计规范》GB/T 50265—97 1997年6月2日发布 1997年9月1日实施 《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332—2002 ⑵ 参考资料：《水泵和水泵站》 山西机械学院 栾鸿儒 主编 水利电力出版社 高等学校教材 《泵站》 取水输水建筑物丛书 丘传忻编著 中国水利水电出版社
q D c ( 0 t) t c
q s 0.25 D0
2
单位管长钢管自重 单位管长管内水重
s
单位管长钢管自重qc和单位管长管内水重qs计算表
D0
2
t
0.012
rc
78.5
rs
9.81
qc
5.954
qs
30.810
3.2 镇墩轴线上段钢管对镇墩作用力计算 镇墩上段钢管对镇墩作用力计算表 序号 作用力方向 作用力名称 计算公式 上段钢管对镇墩作用力 温升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 管 轴 方 向 钢管自重分力 弯管上的内水压力 作用在闸阀上的水压力 管道直径变化段的水压力 在伸缩接头边缝处的内水压力 水流与管壁之间的摩擦力 温度变化时伸缩接缝填料的摩擦力 温度变化时管道沿支墩的摩擦力 管道转弯处水流的离心力 钢管自重分力 钢管中水重分力 镇墩上段垂直管轴方向合力Σ Q1 水平地震惯性力 温降 3.870 3080.960
3 荷载计算
根据规范C.0.1条，作用于镇墩上的荷载包括：⑴镇墩自重G；⑵镇墩上下游管轴方向作用力； ⑶镇墩上下游垂直管轴方向作用力。 其中镇墩上下游管轴方向作用力包括：⑴钢管自重分力A1；⑵弯管上的内水压力A2；⑶作用在闸阀上的 水压力A3；⑷管道直径变化段的水压力A4（本工程无该项作用力）；⑸在伸缩接头边缝处的内水压力A5； ⑹水流与管壁之间的摩擦力A6；⑺温度变化时伸缩接缝填料的摩擦力A7；⑻温度变化时管道沿支墩的摩擦力A8 （本工程无该项作用力）；⑼管道转弯处水流的离心力A9。 其中镇墩上下游垂直管轴方向作用力包括：⑴钢管自重分力Qc；⑵钢管水重分力Qs； 3.1 单位管长钢管自重qc和单位管长管内水得qs计算 计算公式：
2 设计输入数据
管轴线立面转角…………………………………………………………α 1= 30.00 ° 管轴线平面夹角…………………………………………………………α
2=
60.00 °
管道内径………………………………………………………………… D0= 2.000 m 闸阀内径………………………………………………………………… DF= 2.000 m 管道断面中心计算水头………………………………………………… Hp= 100.000 m 水锤压力增量……………………………………………………………△H= 0.000 m 水的容重………………………………………………………………… γ = 9.81kN/m³ 水管直径变化时的最大内径…………………………………………… D01= 0.400 m 水管直径变化时的最小内径…………………………………………… D02= 0.400 m 伸缩接头外管内径……………………………………………………… D1= 0.400 m 伸缩接头内管内径……………………………………………………… D2= 0.400 m 管道和水的摩擦系数…………………………………………………… fH= 0.13 伸缩节填料宽度………………………………………………………… bK= 0.10 m 填料与管壁摩擦系数…………………………………………………… fk= 0.15 管壁与支墩接触面的摩擦系数………………………………………… f0= 0.60 重力加速度…………………………………………………………………g= 9.81 m/s 水平向地震系数………………………………………………………… KH= 0.10 综合影响系数…………………………………………………………… CZ= 0.25 地震加速度分布系数…………………………………………………… ai= 1.00
p i K H C z iW i
3.3 镇墩轴线下段钢管对镇墩作用力计算 镇墩下段钢管对镇墩作用力计算表 序号 作用力方向 作用力名称 计算公式 下段钢管对镇墩作用力 温升 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 管 轴 方 向 钢管自重分力 弯管上的内水压力 作用在闸阀上的水压力 管道直径变化段的水压力 在伸缩接头边缝处的内水压力 水流与管壁之间的摩擦力 温度变化时伸缩接缝填料的摩擦力 温度变化时管道沿支墩的摩擦力 管道转弯处水流的离心力 钢管自重分力 钢管中水重分力 镇墩下段垂直管轴方向合力Σ Q2 水平地震惯性力 温降 3.870 -3080.960 3080.960 0.000 0.000 4.098 18.486 24.834 -0.017 6.704 34.686 41.390 9.164