超長預(yù)應(yīng)力混凝土矩形水池設(shè)計方法研究.pdf

1、超長預(yù)應(yīng)力混凝土矩形水池廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用供水工程中，是我國國民經(jīng)濟建設(shè)中一項不可缺少的構(gòu)筑物。但是國內(nèi)外目前在超長預(yù)應(yīng)力混凝土矩形水池的計算理論和設(shè)計方法等方面的研究相對欠缺。為此，本文對該類結(jié)構(gòu)的受力性能及設(shè)計方法進行了較為系統(tǒng)的研究。論文的工作主要反映在以下幾個方面：
　　 (1)全面闡述超長混凝土矩形水池的各種直接荷載和間接作用的計算方法，其中重點介紹了土壓力、早期溫度作用以及收縮溫度當量的計算方法。
　　 (

2、2)基于彈性薄板小撓度彎曲理論，對側(cè)向荷載作用下的池壁受力性能進行理論推導，得到了較為復雜的解析解。采用ANSYS通用有限元軟件建立池壁模型，對其在側(cè)向荷載作用下的受力性能進行分析，與目前常用的查表法結(jié)果進行比對可知，采用查表法計算的池壁內(nèi)力較大，結(jié)構(gòu)偏于安全。對側(cè)向荷載作用下的池壁內(nèi)力進行參數(shù)分析，探討各參數(shù)對池壁內(nèi)力的影響規(guī)律，提出改善池壁在該工況下的受力性能的建議。
　　 (3)將“連續(xù)約束條件下長墻計算”理論引入到超長混

3、凝土矩形水池季節(jié)溫差作用下應(yīng)力計算以及水平軸向預(yù)應(yīng)力作用下的應(yīng)力計算中，得到這兩種受力狀態(tài)下的應(yīng)力計算公式，公式計算結(jié)果與有限元軟件計算結(jié)果吻合良好。采用有限元軟件對季節(jié)溫差作用下池壁應(yīng)力以及水平軸向預(yù)應(yīng)力作用下池壁應(yīng)力進行參數(shù)分析，涉及的參數(shù)主要有池壁長度L，池壁高度h以及底部水平阻力系數(shù)Cx。分析結(jié)果表明隨著池壁長度的增大，高度的減小，底部約束的增強，池壁溫度應(yīng)力逐步增大而預(yù)應(yīng)力作用下的應(yīng)力則相反。
　　 (4)基于對超長預(yù)

4、應(yīng)力混凝土矩形水池結(jié)構(gòu)受力性能的分析，對目前常用的溫度預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計方法進行改進，并提出適用于該類結(jié)構(gòu)的“水平曲線與直線預(yù)應(yīng)力筋混合配束”的設(shè)計方法，該設(shè)計方法既能滿足結(jié)構(gòu)的受力需求，又可取得良好的經(jīng)濟效益。
　　 (5)針對中截面有效預(yù)應(yīng)力建立難的問題，提出適用于超長預(yù)應(yīng)力混凝土矩形水池結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計方法，即“分段張拉，預(yù)應(yīng)力筋部分通長”的方法。對優(yōu)化后的預(yù)應(yīng)力等效荷載進行理論推導，得到其計算公式，并在此基礎(chǔ)上給出優(yōu)化設(shè)計