超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力混凝土矩形水池設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、超長(zhǎng)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一項(xiàng)不可缺少的構(gòu)筑物。但是國(guó)內(nèi)外目前在超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力混凝土矩形水池的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法等方面的研究相對(duì)欠缺。為此，本文對(duì)該類結(jié)構(gòu)的受力性能及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。論文的工作主要反映在以下幾個(gè)方面：
　　 (1)全面闡述超長(zhǎng)混凝土矩形水池的各種直接荷載和間接作用的計(jì)算方法，其中重點(diǎn)介紹了土壓力、早期溫度作用以及收縮溫度當(dāng)量的計(jì)算方法。
　　 (

2、2)基于彈性薄板小撓度彎曲理論，對(duì)側(cè)向荷載作用下的池壁受力性能進(jìn)行理論推導(dǎo)，得到了較為復(fù)雜的解析解。采用ANSYS通用有限元軟件建立池壁模型，對(duì)其在側(cè)向荷載作用下的受力性能進(jìn)行分析，與目前常用的查表法結(jié)果進(jìn)行比對(duì)可知，采用查表法計(jì)算的池壁內(nèi)力較大，結(jié)構(gòu)偏于安全。對(duì)側(cè)向荷載作用下的池壁內(nèi)力進(jìn)行參數(shù)分析，探討各參數(shù)對(duì)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(zhǎng)墻計(jì)算”理論引入到超長(zhǎng)混

3、凝土矩形水池季節(jié)溫差作用下應(yīng)力計(jì)算以及水平軸向預(yù)應(yīng)力作用下的應(yīng)力計(jì)算中，得到這兩種受力狀態(tài)下的應(yīng)力計(jì)算公式，公式計(jì)算結(jié)果與有限元軟件計(jì)算結(jié)果吻合良好。采用有限元軟件對(duì)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(jìn)行參數(shù)分析，涉及的參數(shù)主要有池壁長(zhǎng)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(zhǎng)度的增大，高度的減小，底部約束的增強(qiáng)，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(duì)超長(zhǎng)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(duì)目前常用的溫度預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)，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(jì)方法，該設(shè)計(jì)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(jì)效益。
　　 (5)針對(duì)中截面有效預(yù)應(yīng)力建立難的問題，提出適用于超長(zhǎng)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(jì)方法，即“分段張拉，預(yù)應(yīng)力筋部分通長(zhǎng)”的方法。對(duì)優(yōu)化后的預(yù)應(yīng)力等效荷載進(jìn)行理論推導(dǎo)，得到其計(jì)算公式，并在此基礎(chǔ)上給出優(yōu)化設(shè)計(jì)