大水位差取水泵房结构抗浮设计

大水位差取水泵房结构抗浮 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 廖泽球 广东省电力设计研究院广州510663 摘 要大水位差取水泵房结构设计的关键在于结构抗浮．本文对泵房结构的整体抗浮和倾侧抗浮稳定性问题 以及采用岩石地基锚杆抗浮的受力计算进行了详细 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，并以工程实例进行验证，供类似工程设计参考． 关键词大水位差 取水泵房 结构抗浮抗浮锚杆 I结构布置 内陆发电厂或企业的取水泵房多数位于河流边，由于许多河流洪水都有暴涨暴落的特点，洪水 期取水泵房要承受高达数十米水深的浮力作用。大水位差取水泵房的抗浮问题比较突出，如果浮力 与自重相差较大，采用靠自重来抗浮，是很不经济的，这时采用锚杆来抗浮是比较经济的设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 由于枯水期泵房底板压力较大，泵房往往需要建在较好的地基上，给采用锚杆抗浮提供了条件。由 于水压力较大，泵房简体常采用受力良好的圆形结构。泵房布置前半部分为进水间，后半部分为水 泵间，控制室布置在设计高水位以上的厂房里。对于地基较差的情况，可将抗浮锚杆改为抗拔桩， 并增加必要的支承抗压桩。 2抗浮设计原则 从整体投资最经济出发，泵房的抗浮设计原则应为，泵房结构构件如筒壁、底板、隔墙等的厚 度根据结构受力的需要确定，在此基础上进行泵房的抗浮验算，抗浮不足部分采用设置抗浮锚杆或 抗拔桩承担。 由于泵房受力沿进水方向具有对称性，所以，泵房受力计算可按单向受力进行计算。 泵站设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 Il】对泵房整体抗浮安全系数提出了具体要求。但由于泵房受力的不均匀性，在泵房 整体抗浮安全的情况下，仍可能会发生单侧浮起倾侧的不安全状态。倾侧抗浮问题可通过类似天然 地基控制泵房底板最小应力的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 来解决。 在采用天然地基情况下，泵站设计规范【l】对泵房底板应力分土地基和岩石地基作出了明确规定， 但在采用抗浮锚杆或抗拔桩抗浮后的底板应力分布要求没有规定。分析认为，在采用抗浮锚杆或抗 拔桩后，难以满足规忡【l】对泵房底板应力在土地基情况下的应力不均匀系数限值要求(约为2．O～ 3．0)，需要采用预应力抗浮锚杆或抗拔桩才能达到该要求，这对施工难度、工期和投资均会造成较 大影响，不宜采用。因此，在采用抗浮锚杆或抗拔桩后，建议采用满足规范11】对泵房底板应力在岩 石地基情况下的最小应力不小于0的类似要求即可。 3抗浮计算 3．1整体抗浮验算 整体抗浮安全系数：Kf=G／C 式中： G：泵房结构总重力，包括泵房内水重力．kN； 只，：泵房总浮力．kN： 对于基本荷载组合，如果抗浮安全系数K声1．1．则泵房不会发生整体浮起的风险，如果抗浮安 全系数Kr<1I，贝Ⅱ泵房会发生整体浮起的风险。需设置抗浮锚杆柬满足整体抗浮要求，整体抗浮 锚杆数N河按下式进行计算： 即坐竽 (2)尺． 【2J 式中：R|为单根抗浮锚杆承载力特征值。 按照计算原则．应将整体抗浮锚杆均匀布置在泵房底扳F。 3．2倾侧抗浮验算 主要验算泵房在不均匀受力情况下，是否会发生单侧浮起倾侧的不安全状态 (1)首先进行泵房的重心计算t如图I，对A点求距，重心距K- 口’t$# 6● ’ 一＆1： 一 F．I “ ^^ 廿 ． 目1 ％=(oI×X+G2×匕+G3ב+吼×L+G5ב+Wlxy6+W2×耳)／G(3) 式中： G，：彬：泵房内各块体如底板、简体、隔墙等的重力：进水问水重力。 r：泵房内各块体重力、进水问水重力到A点的距离。 (2)泵房底板底面应力计算 P篇：挲±挲 (4)““ 』一矿 、’ 式’1o： P篙：泵房底板底面墩大最小应力。 FG、爿：泵房底板底而咀卜的竖向荷载、采Jj；基础底而iIii秘。 FM、∥：作川r瓤膀底扳JIi=嘶埘1垂n水流方向形心轴的JJ矩、泉膀底扳JIj：|f【『时r哐“水 流A向彤心轴的截lnlⅪ，。 40 ∑G=G一凡 (5) 如果>：G≤o．o，则整体抗浮锚杆将发挥作用，取>：G=o．0。 ．1F’ ．．1F-1 芝：M=GX(r-Yo) (6)●__ 式中：r为泵房圆形基础底面半径。 按规范川要求验算尸一是否满足地基承载力要求。 按照上述抗浮设计原则验算Pmin>10．0。 如果Plnin>t0．0，则倾侧抗浮安全，不需再设倾侧抗浮锚杆。 如果PlTIin<0．0，则会发生单侧浮起倾侧的不安全状态。如果尸rain接近0．0，则可考虑采用增 加泵房自重或配重等简单措施来达到Prain>t0．0；如果Prain不接近0．0，采用增加泵房自重或配重 的方法将不经济，应另设倾侧抗浮锚杆来达到Prain>t0．0。 (3)倾侧抗浮锚杆计算 需倾侧抗浮锚杆抵抗的对于泵房底板底面垂直水流方向形心轴的力距以： 鸠：∑M．牢 (7) 一般情况下，泵房的底板较厚，其刚度较大，可认为泵房底板的应变和应力是线性分布的。在 力距Mr作用下，泵房底板的外缘应变和应力最大，形心轴处为零。倾侧抗浮锚杆布置于有上浮倾 向的半圆外缘，一排不够可布置多排。可得以下方程组： Mr≤∑心ב 譬：譬 (崩、2、3⋯⋯、Ⅳ2)一 ‘ 、 “ Rfl=Rt 式中： (8) (9) (10) 尺¨、R打：分别为第一根、第f根倾侧抗浮锚杆的拉力。 Z：第f根倾侧抗浮锚杆中心到的泵房底面垂直水流方向形心轴的距离。 共Ⅳ：根倾侧抗浮锚杆，假设第一根倾侧抗浮锚杆位于有上浮倾向半圆的最外侧，并且受力达到 抗浮锚杆的承载力特征值，其余锚杆的受力R打与该锚杆的应变有关。 解上述方程组得： M，≤尘y-·∑一2(f=l、2、3⋯⋯、N2) (11) 1I 在预先布置好Ⅳ2根倾侧抗浮锚杆情况下，根据上式，即可求出单根倾侧抗浮锚杆所需的抗拔力 特征值＆。 (4)泵房基础底面最大应力修正 设置倾侧抗浮锚杆后，泵房基础底面最大最小应力改为按下式进行修正： P==学±1EM厂-M, 02) 4抗浮锚杆设计 根据本文，抗浮锚杆由两郎分组成：整体抗浮锚杆和倾侧抗浮锚杆。枉进行抗浮锚杆设计时， 宜首先布置倾侧抗浮铺杆，确定r倾侧抗浮锚杆的根数和单根倾侧抗浮锚杆承载力特征1：|If后．阿计 算和均匀布越整体抗浮锚杆。一般情况下，对1：棚『刊地质条件，整体抗浮锚杆和倾侧抗浮锚朴宜采 用同一种规格，以方便施【：。 5工程实例 某发电厂取水泵房位J：红水河边．泵房底板地基为巾风化局部强风化花岗岩，泵房零米层以下 为圆形简体，内径160m，外往18Om，简体壁厚10m，底板厚150m，零米层以下深4130m，设 计高低水位差3650m。配电问布置在泵房零米层以上的厂房内。在洪水期，泵房水泵问底板将受到 水深高达4200m的水浮力作用。 按照奉文的设计方法，该泵房底板下的抗浮锚杆布置见罔2。 +t^_s*t洲* 。I?兰．．：曩÷| ㈣自自^_。．．．．：． ‰ §i ：； g 根据计算结果，需要整体抗浮锚杆8根，倾侧抗浮锚杆122根，共需抗浮锚杆130根。抗浮锚 杆采用040111级螺纹钢筋，进入中风化岩不少于350m，钻孔直径要求不小于0120mm，灌30MPa 水泥砂浆，单根抗浮锚杆抗拔力特征值为220kN。 采用抗浮锚杆方案后，与采用自重来抗浮的方案相比．节省投资近80万元，取得了很好的经 济效益。 6结论 对于建在洪水暴涨暴落河流边的取水泵房．在进行结构抗浮稳定分析时，如果浮力与自重相差 较大．采用靠自重米抗浮，是很不经济的，采用抗浮锚杆或抗拔桩来抗浮足比较好的方案。 山_r采房受力的不均匀性，在泵房整体抗浮安全的情况下．仍可能会发生单侧浮起倾侧的不安 全状态．采用抗浮锚杆后．“r通过采用本文介绍的控制泵房底板最小应力不小J0的力法来解决。 抗浮锚朴}{：『两部分组成，整体抗浮锚杆应均匀布置．仇倾倒抗浮锚丰f：'ff仪布置于柯J：浮倾向的 半圆，可多排布置，不必整个底板布置。 参考文献 ‘泉站配Ll_规范》GB／T50265．97 大水位差取水泵房结构抗浮设计 作者： 廖泽球 作者单位： 广东省电力设计研究院,广州,510663 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7686699.aspx