矣则河水库跨南盘江倒虹吸拱管设计.doc

矣则河水库跨南盘江倒虹吸拱管设计摘要：华宁县盘溪矣则河水库，自1995年5月蓄水以来，盘溪大沟发挥了灌溉效益，在保证率=的情况下，每年尚多余水量多万m3。而南盘江东岸片区冒洞沟以上林场等地尚有亩肥沃土地面积严重缺水。为充分利用水资源，拟建过江倒虹吸管跨越南盘江，“西水东调”解决江东片的灌溉问题。 关键词：矣则河水库 跨南盘江 倒虹吸 拱管 设计 前言华宁县盘溪矣则河水库，自1995年5月蓄水以来，盘溪大沟发挥了灌溉效益，在保证率=的情况下，每年尚多余水量多万m3。而南盘江东岸片区冒洞沟以上林场等地尚有亩肥沃土地面积严重缺水。为充分利用水资源，拟建过江倒虹吸管跨越南盘江，“西水东调”解决江东片的灌溉问题。“西水东调”工程主要建筑物有：渠道.m、渡槽44、倒虹吸1.836m，总长12.4m。其中，过江倒虹吸管长746.407，管径500mm和500，流量.3s、落差.、最大工作水头。过江桥段采用拱管型式布置，其结构设计，具有新颖的特点。 工程布置把水从江西跨越南盘江输送到江东的工程方案较多。根据工程实际，结合多次踏勘，并经水文分析、地质勘察后，确定“西水东调”工程线路选择在南盘江两岸工程地质条件较好、跨度相对较窄处（江面宽68），采用拱形管道代桥输水。利用拱管本身的强度来跨越南盘江，中间不需另架桥支承，从而，结构简单、施工方便、造价经济。过江倒虹吸管设计通过流量.5m。经水力计算，江西、江东两岸采用500mm的钢管。为加强侧向稳定，跨江拱管采用两根400mm钢管，两管轴间距.5m，其间设#槽钢联系梁稳固。拱管中段管壁厚mm，向两端逐渐增厚到mm。拱管矢跨比矢高.0、半径76.5m、半圆心角0421、弧长.、跨度.0。布置草图如下：拱形跨江管道布置示意图 荷载组合及计算指标.荷载组合3.1.1作用于拱平面内沿拱轴均布的垂直荷载，包括管重、水重及均化为线荷载的联系梁自重.（t/m）。3.1.2垂直于拱平面沿拱轴均布的水平风荷载0.008（t/m）。3.1.3温度变化所产生的内力。根据不良条件管道工程设计与施工手册，在一般情况下，拱形管道采用以上三项荷载作为计算荷载。3.2计算指标工程区域的基本风压值取W0=30（kg/m2），则水平风线荷载=2W0=16（kg/）。其中：1.02、2=1.2分别为风载体型系数和风压高度变化系数。即作用于单管的P=8（kg/m）=0.008（t/m）。考虑温差变化为=20（0C），对于A3钢，计算温度下的弹性模量E=2.0507（t/m）；线膨胀系数1.1810-5（mC）；使用温度下的屈服强度t233.5MPa，允许计算强度c=1t189MPa。其中：=0.9，10.9分别为工作条件系数和材料匀质系数。拱趾处管壁厚16mm，其截面积F0.021m，截面轴惯矩J=4.5310-4,截面模量2.110-3m，回转半径i=0.15。 强度计算4.1在拱趾处力的计算简图 4.2强度核算4.2.1应力校核压应力/=(N+ ）/十/W=3931（t/M2）=38.56MPa剪应力=Q/r0+Mkr/2r30(=0.016m;r外半径为0.216m;r0平均半径为0.208m)Q=0.75则=57.4（t/m2）=05.563Mpa折算应力3=3932（t/m2）=38.57Mpa3<c=189Mpa 即折算应力小于允许计算强度，满足强度要求。.稳定性校校当量计算长度：S0=R/1-（/）2=38.996(m)长细比： = S0/i=38.996/0.15=260相对偏心距系数： 1（ p/N+2R1000）F/W+0.05当>150时，1=1.0则 e1=(Mp/N+2R/1000)F/W+0.05=2.36稳定性验算应力1当 1 时，按偏心受压计：1BHBH一偏心受压构件承载能力降低系数取.；则1=（24.850.33）/（0.021 0.085）=14106（t/m）2=138.38MPA1<c=189即稳定性验算应力小于允许计算强度，满足稳定要求。结