水利工程論文-矣則河水庫跨南盤江倒虹吸拱管設計.doc

水利工程論文-矣則河水庫跨南盤江倒虹吸拱管設計摘要：華寧縣盤溪矣則河水庫，自1995年5月蓄水以來，盤溪大溝發(fā)揮了灌溉效益，在保證率=的情況下，每年尚多余水量多萬m3。而南盤江東岸片區(qū)冒洞溝以上林場等地尚有畝肥沃土地面積嚴重缺水。為充分利用水資源，擬建過江倒虹吸管跨越南盤江，“西水東調”解決江東片的灌溉問題。關鍵詞：矣則河水庫跨南盤江倒虹吸拱管設計前言華寧縣盤溪矣則河水庫，自1995年5月蓄水以來，盤溪大溝發(fā)揮了灌溉效益，在保證率=的情況下，每年尚多余水量多萬m3。而南盤江東岸片區(qū)冒洞溝以上林場等地尚有畝肥沃土地面積嚴重缺水。為充分利用水資源，擬建過江倒虹吸管跨越南盤江，“西水東調”解決江東片的灌溉問題?！拔魉畺|調”工程主要建筑物有：渠道.m、渡槽44、倒虹吸1.836m，總長12.4m。其中，過江倒虹吸管長746.407，管徑500mm和500，流量.3s、落差.、最大工作水頭。過江橋段采用拱管型式布置，其結構設計，具有新穎的特點。工程布置把水從江西跨越南盤江輸送到江東的工程方案較多。根據工程實際，結合多次踏勘，并經水文分析、地質勘察后，確定“西水東調”工程線路選擇在南盤江兩岸工程地質條件較好、跨度相對較窄處（江面寬68），采用拱形管道代橋輸水。利用拱管本身的強度來跨越南盤江，中間不需另架橋支承，從而，結構簡單、施工方便、造價經濟。過江倒虹吸管設計通過流量.5m。經水力計算，江西、江東兩岸采用500mm的鋼管。為加強側向穩(wěn)定，跨江拱管采用兩根400mm鋼管，兩管軸間距.5m，其間設#槽鋼聯(lián)系梁穩(wěn)固。拱管中段管壁厚mm，向兩端逐漸增厚到mm。拱管矢跨比矢高.0、半徑76.5m、半圓心角0421、弧長.、跨度.0。布置草圖如下：拱形跨江管道布置示意圖荷載組合及計算指標.荷載組合3.1.1作用于拱平面內沿拱軸均布的垂直荷載，包括管重、水重及均化為線荷載的聯(lián)系梁自重.（t/m）。3.1.2垂直于拱平面沿拱軸均布的水平風荷載0.008（t/m）。3.1.3溫度變化所產生的內力。根據不良條件管道工程設計與施工手冊，在一般情況下，拱形管道采用以上三項荷載作為計算荷載。3.2計算指標工程區(qū)域的基本風壓值取W0=30（kg/m2），則水平風線荷載=2W0=16（kg/）。其中：1.02、2=1.2分別為風載體型系數和風壓高度變化系數。即作用于單管的P=8（kg/m）=0.008（t/m）。考慮溫差變化為=20（0C），對于A3鋼，計算溫度下的彈性模量E=2.0507（t/m）；線膨脹系數1.1810-5（mC）；使用溫度下的屈服強度t233.5MPa，允許計算強度c=1t189MPa。其中：=0.9，10.9分別為工作條件系數和材料勻質系數。拱趾處管壁厚16mm，其截面積F0.021m，截面軸慣矩J=4.5310-4,截面模量2.110-3m，回轉半徑i=0.15。強度計算4.1在拱趾處力的計算簡圖4.2強度核算4.2.1應力校核壓應力/=(N+）/十/W=3931（t/M2）=38.56MPa剪應力=Q/r0+Mkr/2r30(=0.016m；r外半徑為0.216m；r0平均半徑為0.208m)Q=0.75則=57.4（t/m2）=05.563Mpa折算應力3=3932（t/m2）=38.57Mpa3150時，1=1.0則e1=(Mp/N+2R/1000)F/W+0.05=2.36穩(wěn)定性驗算應力1當1時，按偏心受壓計：1BHBH一偏心受壓構件承載能力降低系數取.；則1=（24.850.33）/（0.0210.085）=14106（t/m）2=138.38MPA1c=189即穩(wěn)定性驗算應力小于允許計算強度，滿足穩(wěn)定要求。結語該倒虹吸拱管