柔性接口镇墩计算
桥梁下部结构计算(要点总结)
1．梁、板式桥墩台作用效应组合1．1 梁、板式桥墩第一种组合：按在桥墩各截面和基础底面可能产生最大竖向力的状况组合。
此时汽车荷载应为两跨布载，集中荷载布在支座反力影响线最大处。
若为不等跨桥墩，集中荷载应布置在大跨上支座反力影响线最大处，其他可变荷载作用方向应与大跨支座反力作用效果相同。
它是用来验算墩身强度和基地最大压应力的。
第二种组合：按在桥墩各截面顺桥向上可能产生最大偏心距和最大弯矩的状况组合。
此时应为单跨布载。
若为不等跨桥墩，应大跨布载。
其他可变作用方向应与汽车荷载反力作用效果相同。
它是用来验算墩身强度、基底应力、偏心距和稳定性的。
第三种组合：当有冰压力或偶然作用中的船舶或漂流物是，按在桥墩各截面横桥向可能产生与上述作用效果一致的最大偏心距和最大弯矩的状况组合。
此时顺桥向应按第一种组合处理，而横桥向可能是一列靠边布载（产生最大横向偏心距）；也可能是多列偏向或满布偏向（竖向力较大，而横向偏心较小）。
它是用来验算横桥向上的墩身强度、基底应力、横向偏心距及稳定性的。
1．2 梁、板式桥台第一种：汽车荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上（此时根据通规，以车辆荷载形式布载）；第二种：汽车荷载（以车道荷载形式布载）仅布置在桥跨结构上，集中荷载布在支座上；第三种：汽车荷载（以车道荷载形式布载）同时布置在桥跨结构和破坏棱体上，此时集中荷载可布在支座上或台后填土的破坏棱体上。
2．桩柱式墩台验算——盖梁计算2．1 作用的特点及计算作为梁式桥，上部荷载是以集中力的形式作用于盖梁上，所以作用的作用位置是固定的，而其作用力的大小，随着汽车横向布置不同而变化。
汽车横向布置原则是依据盖梁验算截面产生最大内力的不利状况而确定。
一般计算盖梁时汽车横向布置及横向分配系数计算可做如下考虑：2.1.1 单柱式墩台盖梁在计算盖梁支点负弯矩及各主梁位置截面的剪力时，汽车横桥向非对称布置（即按规范要求靠一侧布置），横向分配系数按偏心受压法计算。
球墨铸铁管道水力计算及设计应用
海森-威廉系数可采用经验关系Ch =147.25-4.13/ D0.5（当量粗糙度k=0.1mm
、V=1.0m/s）估算
曼宁糙率系数n可采用经验关系n = 0.0105D0.063（当量粗糙度k=0.1mm、 V=1.0m/s）估算
管径D 对海森-威廉系数Ch 的影响要小于对曼宁糙率n 的影响，海 森-威廉公式比谢才公式更适用于管道的水力计算
涂料内衬
球墨铸铁管阻力系数推荐值 海曾-威廉系数Ch 140～120 145～125
糙率系数n 0.010～0.012 0.010～0.011
（一）恒定流计算
1、 计算公式
——糙率系数n 与海曾-威廉系数Ch选取
水力摩阻系数的影响因素主要包括：管径、流速、水温、当量粗糙度 k等。
—— 总体而言：
球墨铸铁管道水力计算及设计应用
1
交流内容 一 球墨铸铁管的水力计算 二 球墨铸铁管在工程设计中的运用
一、球墨铸铁管的水力计算
（一） 恒定流计算 （二） 非恒定流计算
（一）恒定流计算
1、 计算公式
《室外给水设计规范》GB50013：混凝土管（渠）及采用水泥砂浆内衬的金属 管道—谢才公式 ； ----输配水管道、配水管网水力平差计算:海曾-威廉公式；
二、球墨铸铁管在工程设计中的运用
球墨铸铁管的优势：
——柔性借口，适应地基不均匀沉降能力强，且接口型式多样（T型口、K型口、自 锚接口、法兰接口等）
——可借角，能节省弯头及镇墩等 ——强度高，抗冲击能力强 ——承压等级高（K9级，2.5Mpa-6.4Mpa） ——抗腐蚀性能好，寿命长。一般不需其他防护措施 ——口径范围广（DN80—DN2600） ——适应埋设、明敷、顶管施工和水平定向钻进施工等 ——施工周期短，节约工期。
镇墩结构计算书(Excel)
三 、轴向力计算1、钢管自重的轴向分力上游伸缩节处的水头~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~H1= 计算公式：A1=gt.L.sin α144.200m 下游伸缩节处的水头~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~H2=1.000m 0.3引用流量~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~Q=8.600m³/s 镇墩与上游相邻支墩的距离~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~l 1=镇墩与下游相邻支墩的距离~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~l 2=6.000m 0.150m 钢管与支墩的摩擦系数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~f =上游计算管段的水头损失~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ hw1=伸缩节止水填料与钢管的摩擦系数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ fk=伸缩节止水填料长度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ b=0.3上游钢管轴线倾角~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ α1=下游钢管轴线倾角~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~α2 =9.468m 138.138m 51.000m 钢管转弯处的水头~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~H0=6.000m 上游伸缩节处的管内径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~D01=1.600m 上游钢管内径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ D0=上游钢管外径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ D1=下游钢管内径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ D=下游钢管外径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ D2=1.632m 1.600m 二 、设计基本资料121.990m 上游钢管计算长度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ L1=下游钢管计算长度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ L2=0.98t/m³18.450°39.810°1.632m 1.632m 一 、设计依据及参考资料下游计算管段的水头损失~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ hw2=0.100m 钢材的重度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ γs=7.85t/m³水的重度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~γw= （1）设计依据：《水电站压力钢管设计规范》（SL281—2003） （2）参考资料：《水电站》（河海大学 刘启钊主编）分段式压力管道镇墩结构计算书下游伸缩节处的管内径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~D02=1.632m式中：gt=（D12-D02）. 3.14. γs/42、钢管转弯处的内水压力计算公式：23、伸缩节边缘处的水压力计算公式：224、水流对管壁的摩擦力计算公式：25、温度变化时伸缩节填料的摩擦力计算公式：A5=D01.b.fk.γw.H.3.146、温度变化时钢管与支墩的摩擦力计算公式：A6=f.(Qp+Qw)cosα7、水在弯管处的离心力计算公式：A7=D02.γw.V2.3.14/4g8、钢管内径变化的(渐缩管)内水压力计算公式：22四、法向力计算1、管重产生的法向力Qp计算公式：Qp=gt.L.cosα2、水重产生的法向力Qw计算公式：Qw=gw.L.cosα五、合力计算1、轴向合力计算(顺水流方向为+)(垂直向下为+)2、法向合力计算(垂直向下为+)六、镇墩设计计算1、抗滑稳定计算计算公式：Kc=fz(∑Y+G)/∑X G=Kc∑X/fz-∑Y。
镇墩稳定计算
Σ A' KN Σ A' *COSα Σ A' *SINα Σ A" KN Σ A" *COSα Σ A" *SINα Q'*SINα Q'*COSα Q"*SINα Q"*COSα
-41.01981801 -35.45995557 -20.62079098 44.14641817 38.16277357 22.19254267 -17.1871819 29.55544756 -8.593590948 14.77772378
56.28675
4 996.3
121.95175
4
978.2 142.76675 977.5 143.57175
下游伸缩节高程
下游伸缩节水头
（ 上一个镇墩减两米）
m m m KN/m 3 KN/m qw qs
3
1099.7
3.04175
1086.5
18.22175
1052.6
57.20675
995.6
镇墩抗滑稳定计算 项目 镇墩前钢管长度 m 镇墩后钢管长 m 钢管直径 m 钢管倾角 α 钢管倾角弧度值 α 钢管厚度δ m 钢管平均直径 前池高水位 m 水击压力升高系数 镇墩上游中心高程 （镇墩高程加20公分 ） 镇墩上游中心水头 m 镇墩下游中心高程 m 镇墩下游中心水头 （ 镇墩高程减20公分 ） 管内最大流速 m 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号
0.1 8 13 0.4 1.3
157.7939443 1.898236505 1001.92331 1005.467495 0 53.3546826 53.70687533 289.7750091 291.6878056 87.09516518 12.56636 12.56636 34.33911868 19.57884104 157.7939443 1.898236505 289.7750091 291.6878056 22.81044938 8.993504135 5.127749186 157.7939443 1.898236505 0 1252.404138 1256.834369 0 66.69335325 67.13359416 34.33911868 19.57884104
镇墩结构计算
设计引用 流量Q （m3/s） 1.82 镇墩上游 侧至伸缩 节的支墩 数n （个） 10
镇墩中点 至上游伸 缩节间的 长度L1 （m） 53 镇墩中点 至下游伸 缩节间的 长度L2 （m） 2
水的容重 r（t/m3） 1 镇墩材料 容重p` （t/m3） 2.4 镇墩底部 与岩石间 的摩擦系 数f 0.6 支墩间距 L（m） 6
1）温度 变化时伸 缩节边缝 间摩擦力
A7` 0.387429 8、 温度变化 时，管壁 沿支墩面 产生摩擦 力A8
1）、传 给镇墩的 摩擦力
A8` 25.43284 2）、传 给一个支 墩的摩擦 力A8`` 2.879189 9、 1）水管 转弯引起 水的离心 力的轴向 分力A9` 0.530761
压力管道 管壁与支 墩间的摩 擦系数f ` ＝0.6～
0.75 0.7
W1
W2
0
0
W8
W9
0
0
管材容重 （t/m3） 7.8
轴向力总 和在X轴 上的分力 的力臂 3.2866 轴向力总 和在Y轴 上的分力 的力臂 3.5 镇墩内管 道包裹长 度（m） 5.4234
W3
W4
W5
0
0
5
W10 W11 W12 3.8987 2.0473 1.048
W6 0
W13 2.4957
W7 0
W14 4.6196
镇墩底面 宽度B （m） 5 镇墩底面 宽度L （m） 4.9
二、作用 在压力管 道管轴线 上的轴向 力输出数 据 1、 1）水管 自重的轴 向分力 A1`（t） 3.205137 2）水管 自重的轴 向分力 A1``（t） 4.724009 2、 1）作用 在关闭阀 门上的水 压力A2 21.93033 3、
新编柔性墩台水平力计算程序
２ ４ 墩 台类 型 ．
针对 山区高 速 公 路 项 目的 特点 ， 析 近 年 来 分 山区高速 公路 项 目 中常 用 的 下 构形 式 ， 编 柔性 新
墩 台水平 力计 算程 序支 持 以下 ４种 墩 台类 型 ：
摘 要 近 年 来 ， 随着 我 国 山 区 高 速 公 路 项 目建 设 的 蓬 勃 发 展 ． 截 面 柔 性 高 墩 在 常 规 桥 梁 设 计 变 中 的应 用 也越 来 越 多 ， 性 高 墩 的 水 平 力 分 配 问 题 亟 待 解 决 。文 中详 细 阐述 了 新 编 柔 性 墩 台 水 平 柔 力 计 算 程 序 的适 用 范 围 、 制 原 理 及 计 算 结 果 验 证 。 编
关键 词 集 成 刚度 法
水平力计算
柔 性 墩 台
近年来 ， 着 我 国 山 区高 速 公 路 项 目建 设 的 随 蓬勃发 展 ， 国的 桥梁 建 设 又 进 入 一 个 全 面 发展 我
２ 程序 特点及 适 用范 围
的高 峰期 ， 由于 山 区高速 公路 地质 情况 复杂 ， 地形 变化起 伏 大 ， 山区 高 速公 路 不 可 避 免 地 要 跨 越深 沟和峡 谷 ， 因此 变截 面 柔 性 高 墩 在 常 规 桥 梁设 计
（ ）等截 面实 心墩 台 ， １ 包括 普 通 柱式 墩 （ 含方
柱 、 柱） 薄壁 实 心墩 。 圆 及
平力 在各墩 台 顶 的分 配 情 况 ， 过 程 需 要 进 行 多 此
次重 复计算 ， 手工 计算 不 仅烦 杂 ， 容 易 出错 。因 且
此， 桥梁设计 人员 在 山 区 高速 公 路 桥 梁 设 计 中迫
镇墩计算算例(小型电站机电设计手册)
235.27 0 0 0 0 262 38 0 0.00 0 0 0
235.27 0 0 0 0 -262 -38 0 0.00 0 0 0
235.27 0 2482 0 26 0 0 0 0.00 0 -2578 0
(qs+qx)*L1*sinα π/4*Do2*γw*H2 π/4*(D''2-Do2）*γw*H1 π*D'*b*μ*γw*H1*1.5 (qs+qw+qx)*L1*f1*cosα V2/g*π/4*γw*D02 （qs+qx）*L2*sinβ π/4*Do2*γw*H3
-64 0 0 0 162 37 2744 -2643 162 37 -347 0 1549 3.6 6.5 19.5 164.6 1069.9 34.83 1009 满足抗滑
π/4*(D''2-Do2）*γw*H4 π*D'*b*μ*γw*H4*1.5 V2/g*π/4*γw*D02 (qs+qw+qx)*l/2*cosα (qs+qw+qx)*L2*cosβ
KN KN KN KN KN KN KN KN KN KN KN KN
235.27 0 1986 0 21 262 217 78 0.00 0 -2063 0
235.27 0.00 1986 0.00 21 -262 -217 78 0.00 0.00 -2063 0.00
A5 伸缩节管端水压力 (-) A6 温变止水摩擦力 (升"-",降"+") A7 温变支墩摩擦力 (升"-",降"+") A8 弯管水流离心力 (-) 法向力(上游侧) 镇墩前半跨钢管自重、水重对镇墩的法向力 法向力(下游侧) 镇墩后管段对镇墩的法向力 三、 荷载组合后的合力 轴向力(上游侧)合力 F1 轴向力(下游侧)合力 F2 法向力(上游侧)合力 N1 法向力(下游侧)合力 N2 荷载水平分力（X轴） 荷载水平分力（Y轴） 荷载竖直分力 四、抗滑稳定计算 镇墩最小底宽 拟定底宽 镇墩内钢管长度 拟定断面面积 拟定镇墩体积(含钢管) 抗滑安全系数 镇墩混凝土净体积 是否满足抗滑稳定
球墨铸铁管自锚式接口技术的工程应用
文章编号：1977-7799（2020）2-0157-02球墨铸铁管自锚式接口技术的工程应用张智聪（江西省水利水电建设有限公司，南昌332200）摘要:球墨铸铁管因具有较高的强度、延展性及抗腐蚀性，而在城乡供水管网工程中应用日益广泛，且随着空管线的，供水管道距离愈加狭小，越来越土墩对施工空间的要求，为此必须考虑采省空间且安全性的全新的式，以崇义水工程-输水管工程，进墨铸铁管自锚式接口技术应用的，结表明，自锚式接口由于具有优良的属性性能，而土支墩设计，还于、陡坡敷设，应似供水管道工程广应用。
关键词:球墨铸铁管；自锚式接口；供水工程;输水管中图分类号:TV879.0文献标识码:B1自锚式接口技术概述球墨铸铁管若配置常规柔性滑入式接口则易于轴线径向偏转,增强埋地输水管线应用效果,管线弯头等部位水流流向的变化而出现水力力，还而导致接口滑脱。
自锚式接口能有效解决上述问题，通口处所增设的机械自锚，将滑脱至位移的插口进一步锁定,有效口再次滑脱，其内腔的胶圈还能发挥接口密封作用。
自锚式接口还具有较好的偏转性能,能有效消而的应力［1］。
自锚式接口详见图1。
图1自锚式接口结构2自锚式接口技术的工程应用2.1工程概况崇义水改扩建工程一输水管工程建设地点长河坝水库至县自来水厂2崇义城供水的输水管道工程,崇义县自来水水厂设水规模为5万t/日，因此管道设水规模为5.0万t/日（考虑3%管道渗漏损失和水厂自用水系数），折合流7.629m5/s。
工程的建设内容为：新建DN797输水管道6.18km（其中球墨铸铁管2.575km,钢管3.302km）,新建输水隧洞2.08km、支撑钢管跨河1座、护岸挡墙499.6m、DN1500钢管顶管24m以及管道沿线水土保持、输水管出水口厂区储藏间、8房、食堂、围墙等配套设施的建设。
2.0免支墩设计管线输水过程中，因水力的改变可能导致头、通及变径出现水力力。
消埋墨铸铁管滑入式口水力力，可土镇墩外，还可以采用免支墩设计。
柔性接口给水管道支墩计算程序(基于《10S505》)beta2
管道接口设计内径dn（mm）210支墩长度L（m）管道设计内水压力Fwdk（MPa）1.1支墩高度H（m）管道截面外推力标准值P（kN）38.08支墩宽度B（m）混凝土重度γc （kN/m 3）支墩底面积（m 2）弯管角度α（均为管道中心与另一管道中线延长线的夹角）90支墩顶在设计地面下深度Z1（m）管中心标高（m）3.643支墩底在设计地面下深度Z2（m）土壤等效内摩擦角φd20地下水位在地面以下深度Zw（m）土对混凝土支墩底部摩擦系数f0.25水平支墩水压合力标准值Fwpk（kN）地下水位标高（m）6垂直支墩承受垂直力标准值N（kN）设计地面标高（m）11垂直支墩承受水平力标准值Fh（kN）地下水位以上原状土重度γs1（kN/m 3）18支墩迎推力侧主动土压力标准值Fapk（kN）支墩、管件顶部覆土重度γs2（kN/m 3）16支墩抗推力侧被动土压力标准值Fpk（kN）主动土压力用回填土重度γs3（kN/m 3）18支墩重量G（kN）地下水位下土的有效重度γs'（kN/m 3）10支墩顶部覆土重量W（kN）地下水重度γw（kN/m 3）10支墩及覆土浮力标准值Ffwk（kN）修正后的地基承载力特征值fa（kPa）120滑动面摩擦力标准值Ffk（kN）地基承载力A*fa（kN）480水平推力合力标准值（kN）竖向合力标准值（kN）216水平抗力合力标准值（kN）验算结果（竖向合力小于承载力时满足）满足水平抗推力稳定系数Ks 验算结果（Ks>1.5时满足要求）竖向合力标准值（kN）216竖向抗力合力标准值（kN）38钢筋强度设计值（N/mm 2）竖向稳定抗力系数Kf5.67所需钢筋总面积As（mm 2）验算结果（Kf>1.1时满足要求）满足所需钢筋根数n （假设钢筋直径为8mm）3、管道接口设计内径不是管道内径，需按右侧表格转换；4、弯管类型只能填入相应数字，否则会报错；5、地下水位高度不限于图集要求，可以是任意标高；6、表中黑色字体为原始输入参数，其它均为计算数值不能修改。
中水工程监理实施细则
监理细则编制：审核：省********路道路工程监理部二O一二年四月监理实施细则审批表工程名称：市先导区洋湖建设投资**路中水工程**路中水工程监理细则一、工程概况**路中水管道均沿本次新建的道路布置，中水主管根据管线综合设计，布置在道路北侧，为片区的主干配水管，其管道的最大工作压力为1.0MPa，试验压力为1.5MPa。
管件、管材采用DN100钢丝网骨架塑料复合管，全长979m。
中水管的连接方式：钢丝骨架塑料复合管之间采用电（热）熔承插套连接；钢丝骨架塑料复合管与阀门及焊接钢管之间采用焊接压力等级配套的法兰连接。
二、监理细则编制的依据1.1 设计施工图；1.2 监理规划；1.3 施工组织设计；1.4 专项施工方案；1.3 《给水排水管道工程施工及验收规》（GB50268—2008）；国家建设部颁制的工程建设监理相关法规、有关规定、规。
三、测量放线中水管道定位按管道节点及阀门井位置点进行定位放线，除特别标明节点或阀门井坐标位置按坐标放线定位外，其余管道节点、阀门井定位由管线平面位置及纵断面面图所示道路桩号结合管线标准横断面布置图所示管线节点及阀门井位置进行定位。
2.1审核施工单位方案，确保方案合理，以满足工程质量要求。
2.2检查施工单位的测量仪器：钢尺、经纬仪、水准仪等是否校验合格有效，以保证其测量精度及测量数据的可靠性。
2.3督促施工单位及时复核路基单位提供的坐标控制点及水准点是否准确，并要求把复核的数据报监理进行审核。
2.4在沟槽开挖前要求各类综合管线进行综合放线，核对设计文件中关于其相交叉管线标高是否满足施工要求，若有不符处应及时通知设计单位处理。
2.5 要求施工单位严格按设计图纸测量放线，并按要求进行测量成果报验；专业监理工程师及时对测量成果进行复核，发现问题要求及时进行调整，合格后才能进行下道工序施工。
2.6 施工测量应实行施工单位复核制、监理单位复测制，填写相关记录。
施工测量的允许偏差，应符合表1的规定，并应满足国家现行标准《工程测量规》GB5026和《城市测量规》CJJ8的有关规定；对有特定要求的管道还应遵守其特殊规定。
1#镇墩计算
直
9
管 轴
钢管中水重分力
Qw qw L2 cos 2
方
向
10
镇墩上游垂直管轴方向合力∑Q Q 2 Q S Q W
（管轴向作用力符号：+为钢管下行方向；-为钢管上行方向）
3.921
3.921
12.186
12.186
16.107
16.107
3.4 钢管对镇墩总的水平推力∑X、总的垂直力∑Y计算 计算公式：
镇墩上游段钢管支座的间距…………………………………………… l＝ 8.000m
套管式伸缩节外套管外径 ………………………………………………D1 ＝ 套管式伸缩节外套管内径 ………………………………………………D2 ＝
1.012m 0.980m
套管式伸缩节止水盘根沿管轴向长度…………………………………b1＝ 0.080m
∑X 23.011
∑Y 39.981
温降
0.28625 -29.8055
32.96
16.107
0.000° 12.201° -32.25
42.404
检修工况
∑A1
∑A2
∑Q1
∑Q2
α1
α2
∑X
∑Y
温升
11.41475 -4.8845
8.024
3.921
0.000° 12.201° 5.812
10.824
式中：
镇墩基础面宽度（垂直水流方向） ………………………………………… b= 3.000m
镇墩基础面长度（顺水流方向）………………………………………………h= 4.000m
镇墩上游端管中心与镇墩基础面高差 ………………………………………h1= 2.239m 镇墩下游端管中心与镇墩基础面高差 ………………………………………h2= 1.853m 镇墩上游端管中心与镇墩基础面形心距离 …………………………………l1= 2.000m 镇墩下游端管中心与镇墩基础面形心距离 …………………………………l2= 2.000m 镇墩形心与镇墩基础面形心距离 ……………………………………………l3= -0.065m 镇墩内钢管中心与镇墩基础面形心距离 ……………………………………l4= 0.011m
埋地柔性给水管道支墩受力计算的步骤和方法
中图分类号：TU991
文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2017)06(c)-0060-02
在 给 水管 道设 计中，常在 三 通、弯头或 末 端 设 置支墩，以 保证管 道 运行 安 全。支墩 设 计 是 否合 理，直 接 影 响 管 道 运行 安 全和 工程 造 价。在 工作中设 计人员常 花费 大 量 时间找 计 算 公 式 和 参 考 数 据，故 该 文 将 工作 中 查 找 的 资 料 和 经 验 数 据 进行了分类 总 结,并 得出：管 道与土壤间的摩 擦力大 于水压 对 三 通、弯头 的 作用力，可 不设 支 墩；反 之则 需 设支 墩，其计 算 方法可参 考以下步 骤 和 方法。
s/=10 k N/m3;⑤地下水 重度 W=10 k N/m 3;⑥混 凝 土 重 度 C =2 3 k N/m 3;⑦ 地 基 承 载 力 特 征 值 a k为 8 0 k P a、 10 0 k P a、150 k P a。(7) 抗 滑 稳 定 性 抗 力系数 s=1.5。(8) 参 看《柔性 接口给 水管 道支 墩 》（10 S505）P 7表5.8.1铸 铁管 接 口设 计内径转换。
摘 要：该文针对给水管道设计中经常遇到的给水管道需在管道三通、弯头或管道末端处设置支墩，以保证管道运行安全的问
题进行了探索研究，对于给水管道不同部位处设置的管道支墩的受力计算以及相关的经验数据、计算公式和注意事项等方面，该
文结合日常的实际工作进行了总结。
关键词：给水管道支墩 常用数据 计算公式 验算
1 计算中常用数 据
(1) 安 全 等 级 为 二 级，设 计 使 用 年 限 5 0 年，结 构 构 件 重
.要 性Al系l数Ri=g1h.0t。s(2)R管e道se工r作ve压d力. wk= 0.4 M P a,管 道设
柔性接口镇墩计算
寸:
底面积A
体积M
重量G
d(高度)
m²
m³
kN
2.50
10.00
25.00
575.00
水平弯管镇墩类型计算
2.0Mpa 平面转角
B1(法向长边) B2(法向短边) L(轴向长边) L0(轴向短边) d(高度)
11.25
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1.6Mpa 平面转角
B1(法向长边) B2(法向短边) L(轴向长边) L0(轴向短边) d(高度)
3、管道接口设计内径dn
4、平面弯管转角a
5、管道设计内水压力
6、地下水位以上的原状土重度γ1 7、镇墩顶部覆土重度γ2
° ° kpa kN/m3 m
1.12 900.0 m 1008.0 m 40.0度 1.80 MPa 18.00 kN/m³ 16.00 kN/m³
8、主动土压力计算采用的回填土重度γ3 9、地下水位以下土的有效重度γ"
计算公式：
W=γ2×Z1×A
5.6、镇墩及其顶部覆土所受浮托力标准值
80.00 kN
计算公式：
FfwK=γw×A×(Z2-Zw)
镇墩结构计算书()(精)
1号压力管道镇墩结构计算书一、设计依据及参考资料(1设计依据:《水电站压力钢管设计规范》(SL281—2003(2参考资料:《水电站》(河海大学刘启钊主编二、设计基本资料引用流量~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~Q=1.620m³/s 水的重度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~γw=1.00t/m³钢材的重度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ γs=7.85t/m³上游钢管内径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ D0=0.880m下游钢管内径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ D=0.880m上游钢管外径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ D1=1.000m下游钢管外径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ D2=1.000m上游伸缩节处的管内径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~D01=1.150m下游伸缩节处的管内径~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~D02=1.150m上游钢管轴线倾角~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ α1=0.000°下游钢管轴线倾角~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~α2 =4.700°上游钢管计算长度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ L1=24.500m 下游钢管计算长度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ L2=10.700m 镇墩与上游相邻支墩的距离~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~l1=4.100m镇墩与下游相邻支墩的距离~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~l2=10.700m 钢管转弯处的水头~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~H0=22.500m 上游伸缩节处的水头~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~H1=22.500m 下游伸缩节处的水头~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~H2=22.000m 上游计算管段的水头损失~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ hw1=0.100m下游计算管段的水头损失~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ hw2=0.300m 伸缩节止水填料与钢管的摩擦系数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ fk=0.3伸缩节止水填料长度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ b=0.200m 钢管与支墩的摩擦系数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~f=0.3三、轴向力计算1、钢管自重的轴向分力计算公式:A1=gt.L.sinα式中:gt=(D12-D02. 3.14. γs/42、钢管转弯处的内水压力计算公式:23、伸缩节边缘处的水压力计算公式:224、水流对管壁的摩擦力计算公式:25、温度变化时伸缩节填料的摩擦力计算公式:A5=D01.b.fk.γw.H.3.146、温度变化时钢管与支墩的摩擦力计算公式:A6=f.(Qp+Qwcosα7、水在弯管处的离心力计算公式:228、钢管内径变化的(渐缩管内水压力计算公式:22四、法向力计算1、管重产生的法向力Qp计算公式:Qp=gt.L.cosα2、水重产生的法向力Qw计算公式:Qw=gw.L.cosα五、合力计算1、轴向合力计算(顺水流方向为+(垂直向下为+0.55六、镇墩设计计算1、抗滑稳定计算计算公式:Kc=fz(∑Y+G/∑X G=Kc∑X/fz-∑Y抗滑安全系数…………………………………………………… Kc=1.5镇墩与地基的摩擦系数…………………………………………… fz=2、法向合力计算(垂直向下为+。
柔性接地模块的用量计算
柔性接地模块的用量计算一、Ρ=1500Ωm，杆塔的接地型式如图所示，使用Φ8圆钢作为水平接地极，接地极总长L=2*3.14*5=31.4m，埋深h=0.6m，根据公式取形状系数A=0.48，则R=96.7Ω1、水平敷设方式用量计算现在将柔性接地模块均匀敷设到水平接地极表面，用量为20kg/m，则根据经验值，接地体等效直径变为0.2m，带入公式取降阻系数K=0.5，则R’=36Ω柔性接地材料的总用量为20kg/m*31.4m=618kg，效果不加。
2、接地坑敷设方式计算采取敷设接地坑的方式，杆塔的接地面积假设为水平接地环的面积，S＝∏R2 =3.14*25=78.5m2，现将模块直接放入接地坑中压紧夯实，将水平接地体放在模块上，再进行土壤回填。
根据公式R=0.07Ρ/√s(式中S为模块底部与大地之间的有效接触面积)R=0.07*1500/√78.5=11.85Ω柔性接地模块敷设面积为78.5m2，假设厚度为0.01m，则根据体积比=重量比，由经验值得出柔性材料用量为125kg。
二、Ρ=1500Ωm，杆塔的接地型式如图所示，使用Φ8圆钢作为水平接地极，接地极总长L=20*3=60m，埋深h=0.6m，根据公式取形状系数A=3.03，则R=66Ω1、水平敷设方式用量计算现在将柔性接地模块均匀敷设到水平接地极表面，用量为20kg/m，则根据经验值，接地体等效直径变为0.2m，带入公式取降阻系数K=0.5，则R’=26Ω柔性接地材料的总用量为20kg/m*60m=1200kg，效果不加。
2、接地坑敷设方式计算采取敷设接地坑的方式，杆塔的接地面积假设以水平接地射线长度为直径，S＝∏R2 =3.14*100=314m2，现将模块直接放入接地坑中压紧夯实，将水平接地体放在模块上，再进行土壤回填。
根据公式R=0.07Ρ/√s(式中S为模块底部与大地之间的有效接触面积)R=0.07*1500/√314=5.9Ω柔性接地模块敷设面积为314m2，假设厚度为0.01m，则根据体积比=重量比，由经验值得出柔性材料用量为314kg。
柔性墩台纵向水平力计算实例
柔性墩台纵向水平力计算实例摘要：本文介绍了纵向水平力计算的一般过程，演示了温度升降、混凝土收缩徐变、制动力的刚度分配方法。
虽有关类似的文献，但很多是老规范的，本文结合最新规范对墩台的纵向水平力的分配进行了详细的验算。
关键词：纵向力、集成刚度、不动点、制动力。
Abstract: this paper introduces the calculating longitudinal force general process, demonstrates temperature lift, creep and shrinkage of concrete, the stiffness of the braking force distribution method. Although the similar documents, but many are old standard, combining with the latest standard of pile caps for the distribution of longitudinal force a detailed check.Keywords: longitudinal force, integrated stiffness, the fixed point, braking force.中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：1.设计资料上部结构：净宽2X11m，全宽24.5m，单幅9片梁。
荷载为公路—I级；6孔20m空心板。
0、6号台为GYZF4φ250X43活动支座，其余墩为两排GYZφ250X41支座；下部结构：双柱式圆柱墩，柱径1.2m，桩径1.3m，桩间距6.55m；温度变化升温20°，降温20°。
2.纵向水平力计算2.1桥墩墩顶的抗推刚度墩顶抗推刚度（以下简称墩顶刚度）按下式计算Ki=—（1-1）式中Ki—i号墩墩顶刚度；n一个单排桩的桩柱个数；0.8EhiⅠi—墩柱C25混凝土弹性模量与墩柱毛截面惯性距的乘积的0.8倍，此系参考《铁路桥涵设计基本规范》（TBJ460-2005）第5.3.3条，采用0.8为折减系数；0.8EhiⅠi=0.8x2.8x107xπ/64x1.24=2.28x106KNm2δHH ,δHM,δMM,δHM——用“m”法计算桩基时有关参数，见规范《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)附录P，在计算上述值时，桩的弹性模量与桩的毛截面惯性矩的乘积仍应乘以0.8；h—墩高（墩顶至桩顶），假定桩顶与地面平齐，如桩顶不与地面平齐，则不能用公式（1-1）；本实例桩顶与地面平齐。
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1.0Mpa 平面转角
B1(法向长边) B2(法向短边) L(轴向长边) L0(轴向短边) d(高度)
11.251.001.002.000.60
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0.6Mpa 平面转角
B1(法向长边) B2(法向短边) L(轴向长边) L0(轴向短边) d(高度)
各层土的加权平均内聚力c
18
各层土的加权平均天然重度γ
18
管道镇墩底的埋深h
3.0
当等效内摩擦角为20°时，摩擦系数取f=0.25；
当等效内摩擦角为28°时，摩擦系数取f=0.30；
当等效内摩擦角为35°时，摩擦系数取f=0.35；
4、设计输入数据
1、管道接口设计内径与管内径的转换系数 aD
2、管道内径D
柔性接口给水管道镇墩抗滑稳定及地基应力计算
1、 设计依据
⑴ 《给水排水工程管道结构设计规范》GB 50332—2002
（2）《室外给水设计规范》GB50013-2006
2 、适用范围 1、本图集适用于市政及一般民用与工业建筑工程中无地下水（即地下水位地狱镇墩底面）及有地下水条件下（地 低于设计地面以下0.5m）的室外柔性接口埋地给水管道镇墩； 2、适用管道内径0.1m~2.0m且内水压力在0.8~1.1； 3、适用管道设计内水压力0.8~1.1Mpa； 4、适用于给水管道采用橡胶圈作为止水件的承插式接口和套管式柔性接口； 5、适用一般性土壤地区，对于设置在淤泥、湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土地区的镇墩不适用；镇墩下持力层的 载力特征值fak不应小于80kpa； 6、适用于土壤等效内摩擦角：φ=20°～35°； 7、适用的管顶覆土深度： 当管径D=100～500mm时，管顶覆土深度Hs≥0.7m； 当管径D=600～2000mm时，管顶覆土深度Hs≥1.0m； 8、适用于非扛震设防区和抗震烈度小于或等于9度的地区；
体积V 6.00 12.00 30.63 43.75 69.00
镇墩类型 A B C D
E
体积V 5.20 7.20 22.50 28.13 45.94
镇墩类型 A
A F
C
D
体积V 5.20
镇墩类型 A
6.00
A
13.75
B
17.50
G
26.25
C
体积V
镇墩类型
3.90
A
4.50
A
5.25
A
6.00
3、管道接口设计内径dn
4、平面弯管转角a
5、管道设计内水压力
6、地下水位以上的原状土重度γ1 7、镇墩顶部覆土重度γ2
° ° kpa kN/m3 m
1.12 900.0 m 1008.0 m 40.0度 1.80 MPa 18.00 kN/m³ 16.00 kN/m³
8、主动土压力计算采用的回填土重度γ3 9、地下水位以下土的有效重度γ"
5.00
3.00
5、荷载计算
5.1、管道截面外推力标准值P
计算公式：
P=0.785×dn2×FWDK/1000
5.2、水平向镇墩承受截面外推力P对镇墩产生的水压力合力标准值Fwpk
计算公式：
FWPK=2×P×sin(a/2)
5.3镇墩迎推力侧的主动土压力标准值Fopk
地下水低于镇墩底面时:
计算公式：
A
10.31
B
1；F=22.5，1；G=17.5，1。
计算公式：
W=γ2×Z1×A
5.6、镇墩及其顶部覆土所受浮托力标准值
80.00 kN
计算公式：
FfwK=γw×A×(Z2-Zw)
5.7、水平向镇墩滑动平面上摩擦力标准值
计算公式： 6 、镇墩抗滑稳定计算
FfK=（G+W-FfwK)×f
6.1、水平向镇墩抗滑力稳定验算
镇墩抗滑稳定计算表
计算公式
(Fpk-Fopk+Ffk)÷Fwpk
FPK=tg2(45+0.5×Φd)×(γ3×(Z22-Z12)/2)×L
地下水高于镇墩顶面时：
172.91 kN 1230.98 kN
计算公式：
FOPK=tg2(45+0.5×Φd)（γ"(Z22-Z12)/2+（γ3-γ"）Zw(Z2-Z1))L/3
5.5、镇墩顶部的覆土重量
1621.77 kN
FOPK=(γ3×(Z22-Z12)/2)×L/3
地下水高于镇墩顶面时:
1435.70 kN 982.08 kN
131.25 kN
计算公式：
FOPK=（γ"×(Z22-Z12)/2+（γ3-γ"）×Zw×(Z2-Z1))×L/3
5.4、镇墩迎推力侧的被动土压力标准值FPK
地下水低于镇墩底面时：
计算公式：
9、适用的管材有：铸铁管（包括球墨铸铁管、未经退火的球态铸铁管等）、混凝土管（包括钢筋混凝土管、预应 土管、预应力钢筒混凝土管）、化学管材管（UPVC）、聚乙烯圆管（PE)、玻璃纤维增强塑料管（GRP、FRP)。
3、土壤等效内摩擦角
Φd=
arctg(tgΦ+c/(γh)
各层土的加权平均内摩擦角Φ
31.02 15
18.00 kN/m³ 10.00 kN/m³
10、地下水位重度γw
10.00 kN/m³
11、混凝土重度γc
23.00 kN/m³
12、镇墩顶在设计地面以下的深度Z1
0.5 m
13、镇墩底在设计地面以下的深度Z2
3.0 m
14、重力加速度g
9.81 m/s
15、管道中流量Q
0.890 m³/s
16、管道中水的平均流速V
1.00
2.00
1.00
2.00
22.5
1.00
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4.00
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1.50
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5.80
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60
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1.50
6.00
4.00
2.50
90
2.00
2.00
6.50
5.00
3.00
1.6Mpa 平面转角
B1(法向长边) B2(法向短边) L(轴向长边) L0(轴向短边) d(高度)
凝土管（包括钢筋混凝土管、预应力混凝 纤维增强塑料管（GRP、FRP)。
寸:
底面积A
体积M
重量G
d(高度)
m²
m³
kN
2.50
10.00
25.00
575.00
水平弯管镇墩类型计算
2.0Mpa 平面转角
B1(法向长边) B2(法向短边) L(轴向长边) L0(轴向短边) d(高度)
11.25
1.00
1.399 m/s
17、计算管长L
10.0 m
18、管壁厚度δ
10.0 mm
19、土壤的等效摩擦角Φd
31.0度
20、镇墩底部摩擦系数f
0.40
21、地下水位在设计地面以下的深度Zw
3.0 m 初拟镇墩尺寸:
镇墩尺寸(m)
B1(法向长边)
B2(法向短边)
L(轴向长边)
L0(轴向短边)
1.50
1.00
Fpk-Fopk+Ffk≥KsFwpk
1.387
6.2、水平向镇墩地基承载力验算
[Ks] 1.5
镇墩抗滑稳定计算表
计算公式
(G+W)÷A
[fa]
G+W≤Afa
65.500
150.0
0.00 kN 262.00 kN
结果 (0.1)
结果 满足规范
应力计算
镇墩底面）及有地下水条件下（地下水位 区的镇墩不适用；镇墩下持力层的地基承
11.25
1.00
1.00
2.00
0.60
1.50
22.5
1.00
1.00
2.00
1.00
1.50
45
1.00
1.00
2.50
1.00
1.50
60
1.00
1.00
3.00
1.00
1.50
90
1.50
1.00
4.00
1.50
1.50
A≤8.0，9；B≤13.75，3；C≤31.5,3；D≤45.94,2；E=77.63,1；F=22.5，1；G=17.5，1。