水電站壓力管設(shè)計(jì)

1、水電站建筑物課程設(shè)計(jì)1一、壓力管水擊計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)：Q=10，，，，，。sm3sTS3???MPa120??4.0?Kf6.0?f3.0?bf1、直接或間接水擊判斷取在明鋼管中水擊波的傳播速度。smC1000?取i=0.001，b=1.5m，K=Q=316.23，故，查表知，i3ms2.672.671.50.5490.017316.23bnk???003.21.53.24.8hhmb????初估鋼管直徑由公式，其中，VQVQD13.1)4

2、(21????smv0.5?103smQ?代入公式計(jì)算得：。mD598.1?取。進(jìn)口底砍取1m，mmmD1600.600.1??由初始尺寸可計(jì)算??188(4.80.81)sin36144.6Lm??????則，sTCLs329.010006.14422?????因此，發(fā)生的水擊為間接水擊2、第一相或極限水擊判斷水擊常數(shù)：0max2hgVC?????一般經(jīng)驗(yàn)，露天鋼管的經(jīng)濟(jì)流速為4.0~6.0，取smsmv0.5?，0.3858.920

3、.5100020max?????????hgVC?滿負(fù)荷運(yùn)行，10??則，10.30????因此，壓力鋼管內(nèi)將產(chǎn)生極限水擊。3、計(jì)算?sTgHLVs29.03858.90.56.1440max???????4、由于鋼管內(nèi)產(chǎn)生的是極限水擊，則取，34.029.0229.0222?????????m則水擊壓力的升高值。mHHm9.288534.00???????5、水擊影響下閥門處最大水頭：＝28.9mH?mHHHp9.1139.28850

4、??????二、壓力鋼管計(jì)算1、荷載組合選擇①：鋼管自重分力（沿管軸方向）；1A②：關(guān)閉的閥門及悶頭上的力；2A③：溫度變化時(shí)支座對(duì)鋼管的摩擦力；3A④：鋼管自重分力（沿垂直管軸方向）；4A⑤：鋼管中水重分力；5A3、管壁厚計(jì)算其中，，?????20DHp???38.9mKNg????mHp9.113?mmD1600???MPa120??則，mm44.710120260.19.113108.9630????????符合要求。080046

5、Dmm????取，考慮到鋼板制造精確問題，銹蝕，磨損等因素而加的，而的模數(shù)為2的倍數(shù)，mm80?????所以壁厚。mmmm1020?????水電站建筑物課程設(shè)計(jì)3=2.1滿足要求。????3222222222222211121111crEEnPnnlrrnlnrr???????????????????????????????????????????????2.0MPaMPa?三、鎮(zhèn)支墩計(jì)算㈠、鎮(zhèn)墩計(jì)算1、求各軸向力分量取x軸水平順?biāo)较?/p>

6、為正，y軸垂直向下為正，水管軸線交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，求出軸向力總和在x和y軸的分力：（見圖a）????????????kNAAAXX4.8211.173336cos9.1126cos22??kNaAY4.66236sin9.1126sin???????2、抗滑計(jì)算，抗傾計(jì)算取抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，cK0.2?鎮(zhèn)墩與地基的摩擦系數(shù)，，則6.0?f鎮(zhèn)墩的理論重量：????????kNYfXKGC6.20754.6626.04.8210.2已知混凝土

7、的容重，325mkN??取包厚，則可得:(見圖b、c)md0.1?，mdBH62.302.060.12?????取，mBH0.4??鎮(zhèn)墩體積，則LHBGV?????mBHGL20.50.40.4256.2075??????由圖（d）的三角關(guān)系得:??mLeGYXHe9.0660.02????????所以，滿足抗傾的要求。㈡、支墩計(jì)算1、作用力計(jì)算a、作用于支墩上的鋼管自重分力和水重分力：kNLqQkNLqQwwsss4.15936cos

8、107.19cos2.3136cos1086.3cos??????????????????b、鋼管與支墩間的摩擦力kNqLfA24.7636cos4.010)7.1986.3(cos3?????????2、水平、垂直分力計(jì)算以支墩頂面中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取水平軸x順?biāo)鳛檎?，豎軸y向下為正，求出各力疊加后的水平分力和垂直分力如下：(見圖e)a、溫升時(shí)，沿平行管軸向上的方向。3A????)(39.10936cos)4.1592.31(36si