斜拉钢管在小型水利工程中的应用
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２工程设 计
图 １塔 架（ ｍ 图 ２塔敦（ ｍｍ） ２ ． １总体布置 某斜泣钢管输水结构由塔墩、 塔架、 输水钢管及斜拉索组成。为了增 斜拉索是斜拉结构中的核 ， 可将主梁上的部分荷载传递到塔架 ， 是 生 支承体。 斜拉索的 布置形式较多， 本工程采用扇形布置形式 ， 强抗风稳定性， 并使主跨和边跨荷载对称 ， 以减少塔架所受拉索的不平衡 主粱的弹ｌ 力及纵向变位 ， 确保工程安全， 综合工程所在处水文地质条件 ， 经分析论 介于辐射形与竖琴形之间。这样布置， 兼有辐射形和竖琴形的优 ， 塔架 证， 采用 双塔塔墩固 结支 承躲 ， 双塔对 称布设， 拉索双面密 布， 主跨４ ８ ｍ ， 顶端挂索点分散， 可避免应力集中。拉索长度差异较大， 自振频率各异 ， 不 边跨 ２ ４ ｍ， 全长 ９ ６ ｍ， 管下最大净空 １ ０ ．５ ｍ， 主跨宽跨比 １ ／ ６ ７ 。 同固有频率的拉索自振 ， 可扰乱梁的振动频率 ， 防止出现索梁共振现象 ， ２ ． ２ 结构计算 从而提高了结构抗风稳定陛。以塔架为中Ｊ ， 两侧对称布设 ４ 对斜拉索 ， 斜拉结构属空间三维体系， 计算 比较复杂。对于小型工程， 简化盛平 拉索与主梁之间的夹角由外向内递增 ， 最外侧夹角 ２ ７ ｏ ３ ９ ｔ ， 最 内侧夹角 面问题考虑，基本能够满足结构设计要求。因此 ， 本工程以管身 自 重与 ５ ６ ￣４ ３ ’ ，最大索长 ２ ３ ７ ｍ，最小索长 ９ ６ ｍ。拉索在主梁上 的吊点间距 ５ ０ ％设计水重之和作为零位移荷载，采用柔度法斜拉结构计算程序和有 ５ ２ ５ ｍ ， 属于密索， 对于主梁受力 及结构刚度比｛ 贿 利。 限单元法分别计算了结构在空管、 设计流量 及满管水等不同运行状态下， 在己建斜拉结构中、 斜拉索大都采用高强钢丝 ， 拉索防护及张拉工艺 索力 、 主梁跨中及各吊点处位移 、 轴力、 剪力、 弯距、 塔底和暾底弯距等有关 比较复杂 ， 本工程属小型建筑物 ， 设计标准较低．为施工方便 ， 选用了镀 数值。计算结果以柔度法斜拉结构计算程序为准。 锌钢 丝绳作为斜拉索。 由于镀锌钢丝绳是由镀锌钢丝捻制而成， 本身抗锈 ： ２ ３结构各组成部分设计 蚀能力较强， 使用寿命与 输水钢管基本相同， 不必进一步防护。由 计算结 １ ３ ． １刚性支承结构 果知， 最外侧拉索受力最大， 需４ ２ ０的钢丝绳 ， 内侧拉力最小 ， 需５ ５钢丝 冈 ｌ 生 支承结构由索塔和进出口边墩组成。 索塔分为两部分 ， 上部为塔 绳。由于本正 匪 觌 模小， 所用拉索 大， 为期睦 计， 所 剞 — 生 用 股１ ９ 丝， 直径 ２ ０ ０ ｍｍ ， 抗拉强度 １ ５ ５ ０ Ｎ／ ｍ ｍ ， 异向捻镀锌钢丝绳。 拉索 觇 图１ ） 、 下部为 塔± 见图２ ） ， 塔架与 塔墩固 结。 塔架采用 单 面门 形结构， ６ 端采用梨型环 、 骑马式线夹等钢丝绳附件与塔架预埋吊环连接 ， 下端采 以 便双面挂索 ， 输水钢管从架下穿越， 并在架下布设支座。为增强塔架 自 匕 身刚性 ， 在门柱之间 设横系 梁， 使塔架成为刚性框架结构 ， 这种塔架的横 用 ｕ Ｔ型可调式线夹与主梁吊耳相接。
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１ ７ ０ ・
工 程科技
斜拉钢管在小型水利工程中的应用
刘 臣
（ 鸡 东县鸡 东灌区向阳分站 ， 黑龙 江 鸡 东 １ ５ ８ ２ ０ ０ ）
摘 要： 随着对斜拉钢管混凝土结构的进一步的研 究 ， 斜拉钢 管混凝 土的应 用范围必将进一步扩 大 ， 其 中， 在拱形 闸门、 渡槽 等水工 建筑物 中应用铜 管混凝土结构就是一个重要 的方向。 关键词 ： 斜拉 铜管 ； 小型水利 工程 ； 应用
近年来， 斜拉结构在水利工程中的应用越来越多 ， 初步显示出其独具 的魅力。 笔者查阅了大量的参考文献资料 ， 砸— ［ 球 势特点、 理论研究概况和工程应用现状等力 了绣 。
１ 工程概况
０ ３ ｍ ／ ｓ ， 灌溉面积 ２ １ ３ ｈ ｍ ２ ｏ 该处河谷 窄深， 两岸陡峭， 水位变幅大， 汛期洪水常夹带孤石、 漂石， 河床为第四纪砂 砾石覆盖层， 厚１ ２ ～ １ ４ ｍ， 河床左岸基岩裸露 ， 右岸覆盖 ６ ｍ砂质粘土。经 多方案分析 比较， 认为斜拉结构跨距大， 基础个数少， 开挖工程量小 ， 管下 净空高， 在ｌ 比 瘐 采用比钮 合 理。
勘
向刚度较大， 有利于塔架横向 稳定及塔墩固结。 塔 总 高１ ２ ｍ 济的迅速发展， 钢产量已居世界首位， 国家正在实施 工程建设‘ Ｉ 侦 冼发展钢结构” 的战略方针等为钢管混凝土在水利工程中 增大， 在塔底产生较大纵向弯矩 ， 塔架 ６ ｍ以下纵向采用变截面 ４ ０ ｃ ｍ Ｘ 的 应用与发展提供了坚实的基础和保证。钢管混 凝土 在其他领域中的成 Ｏ ０ ￣ ６ ０ ） ｅ ｍ， 上部为等截面 ４ ０ ｃ ｍ Ｘ ６ ０ ｃ ｍ ￣ 塔架采用 ２ ５ ０ ＃ 钢筋混凝土现浇， 的 每个门柱两面分别埋设 ４ 个吊环 ，吊环竖向间距 ｌ Ｏ ｍ 。塔敦座落于基岩 功应用和飞速发展，为钢管混凝士推广应用于水利工程建立了良好的理 彝１ 。 譬～ ， ｏ ３． ●． ｎ 上， 采用钢筋混凝土实体结构 ， 用以支承塔架及输水钢管。基于塔架固结 论研究和工程实践的平台。由于可以预见， 钢管混凝土在水利工程 中具有 的需要， 塔墩纵向为小尺寸， 横向为大尺寸， 截面为矩形力 １ １ 圆弧形 ， 即中部 广阔的推广应用前景。 为矩形 ， 上下游两侧为半圆形， 这样有利于河道过流。此外， 采用大体积塔 参考 文献 １ 】 李鹏科． 玻璃钢 管在小型水电站工程 中的应 用Ｉ 丁 ｌ 甘肃水利水电技术 ， 墩还可抵御漂石的撞击。 塔墩用 ２ １ ０ ｍ ｍ钢筋混凝土现浇。 边墩为桥台式 ［
图 １塔 架（ ｍ 图 ２塔敦（ ｍｍ） ２ ． １总体布置 某斜泣钢管输水结构由塔墩、 塔架、 输水钢管及斜拉索组成。为了增 斜拉索是斜拉结构中的核 ， 可将主梁上的部分荷载传递到塔架 ， 是 生 支承体。 斜拉索的 布置形式较多， 本工程采用扇形布置形式 ， 强抗风稳定性， 并使主跨和边跨荷载对称 ， 以减少塔架所受拉索的不平衡 主粱的弹ｌ 力及纵向变位 ， 确保工程安全， 综合工程所在处水文地质条件 ， 经分析论 介于辐射形与竖琴形之间。这样布置， 兼有辐射形和竖琴形的优 ， 塔架 证， 采用 双塔塔墩固 结支 承躲 ， 双塔对 称布设， 拉索双面密 布， 主跨４ ８ ｍ ， 顶端挂索点分散， 可避免应力集中。拉索长度差异较大， 自振频率各异 ， 不 边跨 ２ ４ ｍ， 全长 ９ ６ ｍ， 管下最大净空 １ ０ ．５ ｍ， 主跨宽跨比 １ ／ ６ ７ 。 同固有频率的拉索自振 ， 可扰乱梁的振动频率 ， 防止出现索梁共振现象 ， ２ ． ２ 结构计算 从而提高了结构抗风稳定陛。以塔架为中Ｊ ， 两侧对称布设 ４ 对斜拉索 ， 斜拉结构属空间三维体系， 计算 比较复杂。对于小型工程， 简化盛平 拉索与主梁之间的夹角由外向内递增 ， 最外侧夹角 ２ ７ ｏ ３ ９ ｔ ， 最 内侧夹角 面问题考虑，基本能够满足结构设计要求。因此 ， 本工程以管身 自 重与 ５ ６ ￣４ ３ ’ ，最大索长 ２ ３ ７ ｍ，最小索长 ９ ６ ｍ。拉索在主梁上 的吊点间距 ５ ０ ％设计水重之和作为零位移荷载，采用柔度法斜拉结构计算程序和有 ５ ２ ５ ｍ ， 属于密索， 对于主梁受力 及结构刚度比｛ 贿 利。 限单元法分别计算了结构在空管、 设计流量 及满管水等不同运行状态下， 在己建斜拉结构中、 斜拉索大都采用高强钢丝 ， 拉索防护及张拉工艺 索力 、 主梁跨中及各吊点处位移 、 轴力、 剪力、 弯距、 塔底和暾底弯距等有关 比较复杂 ， 本工程属小型建筑物 ， 设计标准较低．为施工方便 ， 选用了镀 数值。计算结果以柔度法斜拉结构计算程序为准。 锌钢 丝绳作为斜拉索。 由于镀锌钢丝绳是由镀锌钢丝捻制而成， 本身抗锈 ： ２ ３结构各组成部分设计 蚀能力较强， 使用寿命与 输水钢管基本相同， 不必进一步防护。由 计算结 １ ３ ． １刚性支承结构 果知， 最外侧拉索受力最大， 需４ ２ ０的钢丝绳 ， 内侧拉力最小 ， 需５ ５钢丝 冈 ｌ 生 支承结构由索塔和进出口边墩组成。 索塔分为两部分 ， 上部为塔 绳。由于本正 匪 觌 模小， 所用拉索 大， 为期睦 计， 所 剞 — 生 用 股１ ９ 丝， 直径 ２ ０ ０ ｍｍ ， 抗拉强度 １ ５ ５ ０ Ｎ／ ｍ ｍ ， 异向捻镀锌钢丝绳。 拉索 觇 图１ ） 、 下部为 塔± 见图２ ） ， 塔架与 塔墩固 结。 塔架采用 单 面门 形结构， ６ 端采用梨型环 、 骑马式线夹等钢丝绳附件与塔架预埋吊环连接 ， 下端采 以 便双面挂索 ， 输水钢管从架下穿越， 并在架下布设支座。为增强塔架 自 匕 身刚性 ， 在门柱之间 设横系 梁， 使塔架成为刚性框架结构 ， 这种塔架的横 用 ｕ Ｔ型可调式线夹与主梁吊耳相接。
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斜拉钢管在小型水利工程中的应用
刘 臣
（ 鸡 东县鸡 东灌区向阳分站 ， 黑龙 江 鸡 东 １ ５ ８ ２ ０ ０ ）
摘 要： 随着对斜拉钢管混凝土结构的进一步的研 究 ， 斜拉钢 管混凝 土的应 用范围必将进一步扩 大 ， 其 中， 在拱形 闸门、 渡槽 等水工 建筑物 中应用铜 管混凝土结构就是一个重要 的方向。 关键词 ： 斜拉 铜管 ； 小型水利 工程 ； 应用
近年来， 斜拉结构在水利工程中的应用越来越多 ， 初步显示出其独具 的魅力。 笔者查阅了大量的参考文献资料 ， 砸— ［ 球 势特点、 理论研究概况和工程应用现状等力 了绣 。
１ 工程概况
０ ３ ｍ ／ ｓ ， 灌溉面积 ２ １ ３ ｈ ｍ ２ ｏ 该处河谷 窄深， 两岸陡峭， 水位变幅大， 汛期洪水常夹带孤石、 漂石， 河床为第四纪砂 砾石覆盖层， 厚１ ２ ～ １ ４ ｍ， 河床左岸基岩裸露 ， 右岸覆盖 ６ ｍ砂质粘土。经 多方案分析 比较， 认为斜拉结构跨距大， 基础个数少， 开挖工程量小 ， 管下 净空高， 在ｌ 比 瘐 采用比钮 合 理。
勘
向刚度较大， 有利于塔架横向 稳定及塔墩固结。 塔 总 高１ ２ ｍ 济的迅速发展， 钢产量已居世界首位， 国家正在实施 工程建设‘ Ｉ 侦 冼发展钢结构” 的战略方针等为钢管混凝土在水利工程中 增大， 在塔底产生较大纵向弯矩 ， 塔架 ６ ｍ以下纵向采用变截面 ４ ０ ｃ ｍ Ｘ 的 应用与发展提供了坚实的基础和保证。钢管混 凝土 在其他领域中的成 Ｏ ０ ￣ ６ ０ ） ｅ ｍ， 上部为等截面 ４ ０ ｃ ｍ Ｘ ６ ０ ｃ ｍ ￣ 塔架采用 ２ ５ ０ ＃ 钢筋混凝土现浇， 的 每个门柱两面分别埋设 ４ 个吊环 ，吊环竖向间距 ｌ Ｏ ｍ 。塔敦座落于基岩 功应用和飞速发展，为钢管混凝士推广应用于水利工程建立了良好的理 彝１ 。 譬～ ， ｏ ３． ●． ｎ 上， 采用钢筋混凝土实体结构 ， 用以支承塔架及输水钢管。基于塔架固结 论研究和工程实践的平台。由于可以预见， 钢管混凝土在水利工程 中具有 的需要， 塔墩纵向为小尺寸， 横向为大尺寸， 截面为矩形力 １ １ 圆弧形 ， 即中部 广阔的推广应用前景。 为矩形 ， 上下游两侧为半圆形， 这样有利于河道过流。此外， 采用大体积塔 参考 文献 １ 】 李鹏科． 玻璃钢 管在小型水电站工程 中的应 用Ｉ 丁 ｌ 甘肃水利水电技术 ， 墩还可抵御漂石的撞击。 塔墩用 ２ １ ０ ｍ ｍ钢筋混凝土现浇。 边墩为桥台式 ［