1、水 電 站第五章 水電站壓力管道作用：從水庫、前池或調(diào)壓室向水輪機(jī)輸送水量。特點(diǎn)：坡度陡、內(nèi)水壓力大，承受動(dòng)水壓力，且靠近廠房，失事后果嚴(yán)重，所以必須安全可靠。第一節(jié) 壓力管道的類型按布置方式分按材料分明管：暴露在空氣中(無壓引水式電站)鋼管(大中型水電站)，鋼筋混凝土管、木管(小型電站)地下埋管（隧洞埋管) :埋入巖體。(有壓引水電站)不襯砌、錨噴或混凝土襯砌、鋼襯混凝土襯砌，聚酯材料管等混凝土壩身埋管： 依附于壩身(混凝土重力壩及重力拱壩)，包括：壩內(nèi)管道、 壩上游面管、壩下游面管鋼筋混凝土管道、鋼襯鋼筋混凝土管道鋼 管鋼筋混凝土管聚酯材料管 木管第二節(jié) 壓力管道的布置和供水方式一、壓力管

2、道的布置壓力管道線路選擇應(yīng)結(jié)合其它建筑物(前池、調(diào)壓室)和水電站廠房布置統(tǒng)一考慮。路線盡可能短、直。(經(jīng)濟(jì)，hf和H小)。地質(zhì)條件好。山體穩(wěn)定、地下水位低、避開山崩、雪崩地區(qū)以及山水集中的地區(qū)和沉降量很大的地段，可沿山脊布置。宜避開村鎮(zhèn)居民區(qū)及交通道路等，若避不開村鎮(zhèn)居民區(qū)應(yīng)考慮工程對(duì)環(huán)境的影響。盡量減小起伏, 避免出現(xiàn)負(fù)壓; 轉(zhuǎn)彎半徑R3D。明鋼管首部設(shè)事故閘門，并考慮事故排水等。二、壓力管道引進(jìn)廠房的方式正向引近：低水頭電站。水流平順、水頭損失小，開挖量小、交通方便。鋼管發(fā)生事故時(shí)直接危機(jī)廠房安全?？v向引近：高、中水頭電站。避免水流直沖廠房。斜向引近：分組供水和聯(lián)合供水。三、供水方式1單元

3、供水：一管一機(jī)。不設(shè)下閥門。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單(無岔管)、工作可靠、靈活性好，易于制作，無岔管。缺點(diǎn)：造價(jià)高。適用：(1) 單機(jī)流量大、長度短的地下埋管或明管； (2)混凝土壩內(nèi)管道和明管道。2聯(lián)合供水： 一根主管，向多臺(tái)機(jī)組供水。設(shè)下閥門。優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜（岔管）、靈活性差適用：機(jī)組少、單機(jī)流量小、引水道長的地下埋管和明管。3. 分組供水： 設(shè)多根主管，每根主管向數(shù)臺(tái)機(jī)組供水。設(shè)下閥門。適用：壓力水管較長，機(jī)組臺(tái)數(shù)多，單機(jī)流量較小的情況。地下埋管和明管。第三節(jié) 水力計(jì)算和經(jīng)濟(jì)直徑的確定一、水力計(jì)算恒定流計(jì)算：確定管道的水頭損失，包括沿程和局部兩部分。沿程損失：處于紊流，可按曼寧公式計(jì)算

4、。局部損失：進(jìn)口、門槽、漸變段、彎段、分岔等部位，按水力學(xué)公式計(jì)算。hw電能裝機(jī)容量管徑選擇非恒定流計(jì)算：水錘計(jì)算(N變Q變H變) ，確定管道中各點(diǎn)的動(dòng)水壓力和變化過程。 水擊壓強(qiáng)確定壓力管道荷載和管線(最高壓力線和最低壓力線) 二、壓力管道直徑的選擇動(dòng)能經(jīng)濟(jì)比較法：基本原理與渠道相同(要考慮流速、水錘壓力的影響)，擬定幾個(gè)直徑，進(jìn)行動(dòng)能經(jīng)濟(jì)計(jì)算，比較確定最優(yōu)經(jīng)濟(jì)直徑。經(jīng)驗(yàn)公式法：簡化條件推導(dǎo)公式。精度較低，初步設(shè)計(jì)時(shí)采用 Qmax壓力管道設(shè)計(jì)流量，H設(shè)計(jì)水頭經(jīng)濟(jì)流速法：壓力管道經(jīng)濟(jì)流速一般為46m/s，最大不超過7m/s，Ae= Qmax/Ve第四節(jié) 鋼管的材料和管身構(gòu)造 一、鋼管的材料鋼管

5、所用鋼材應(yīng)根據(jù)鋼管結(jié)構(gòu)型式、鋼管規(guī)模、使用溫度、鋼材性能、制作安裝工藝要求以及經(jīng)濟(jì)合理等因素選定。鋼管主要受力構(gòu)件(包括管壁、支承環(huán)、岔管加強(qiáng)構(gòu)件等)可采用下列鋼種：Q235C、D級(jí)碳素結(jié)構(gòu)鋼，Q345C、D級(jí)及Q390C、D級(jí)低合金結(jié)構(gòu)鋼；20R、16MnR、15MnNbR、15MnVR等壓力容器鋼；07MnCrMoVR、07MnNiCrMoVDR等高強(qiáng)度壓力容器鋼。明管宜采用容器鋼。如需采用其他鋼種，應(yīng)先研究其性能，確定相應(yīng)的焊接方式熱處理工藝等。明管支座輥輪可采用下列鋼種：Q235A、B、C級(jí)鋼；Q345A、B、C級(jí)鋼；30、35、40、45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；ZG230-450、ZG270

6、-500、ZG310-570等鑄件。支座支承板可采用與管材、支承環(huán)相同的材料。支座墊板可采用上列鋼板或鑄件。二、鋼材性能的要求(一) 壓力管道的工作特點(diǎn)與制作程序工作特點(diǎn)：內(nèi)水壓力大，并經(jīng)常承受沖擊荷載的作用；低溫狀態(tài)下工作(水溫在4左右)對(duì)鋼材的工作條件不利。制作過程：板裁：冷卷、輥壓成形；現(xiàn)場焊接(自動(dòng)焊、手焊)；檢查焊縫(射線、超聲波) (二) 鋼材性能要求1、機(jī)械性能屈服強(qiáng)度s 、抗拉強(qiáng)度b ；塑性指標(biāo)：斷裂時(shí)的延伸率、斷面收縮率；沖擊韌性ak。要求強(qiáng)度高、塑性好(沖擊、低溫、加工)可焊性能好。A3鋼機(jī)械性能適用于壓力管道，但容許應(yīng)力低。當(dāng)HD600m2，=32mm40mm，不易加工。

7、當(dāng)HD較高時(shí)采用16Mn，其強(qiáng)度高，但塑性差：強(qiáng)度越高，塑性越差。若采用高強(qiáng)鋼，要有充分的論證。2、加工性能輥軋、冷彎、焊接、切割，要求焊接性能好，冷加工的塑性變形小，加工后無殘余應(yīng)力，焊縫和熱影響區(qū)不產(chǎn)生裂紋。3、化學(xué)成份影響鋼材的強(qiáng)度、焊接性能，含碳不要過高(脆)，含硫量和含硅量也不能高。三、容許應(yīng)力鋼材的容許應(yīng)力一般用屈服強(qiáng)度除以安全系數(shù)得到，即 =s/ K不同的荷載、不同的部位采用不同的容許應(yīng)力。應(yīng)力區(qū)域膜應(yīng)力區(qū)局部應(yīng)力區(qū)荷載組合基本特殊基本特殊產(chǎn)生應(yīng)力的內(nèi)力軸力軸力軸力和彎矩軸力軸力和彎矩允許應(yīng)力明鋼管0.55s0.7s0.67s0.85s0.8s1.0s地下埋管0.67s0.9s壩

8、內(nèi)埋管0.67s0.8s0.9s按明管校核情況四、管身構(gòu)造1、無縫鋼管：無縱縫，橫縫用焊接、法蘭連接成整體，強(qiáng)度高，造價(jià)高，施工困難。 國內(nèi)：D60cm；國外：D120cm。 適用高水頭小流量電站。2、焊接管：鋼板按要求的曲率輥成弧形，焊接成管段。適用于各種直徑、水頭，造成價(jià)低。 (1) 縱縫：焊縫交錯(cuò)排列，避開兩個(gè)中心軸 (2) 相鄰管壁厚度差2mm，內(nèi)部光滑，外部成臺(tái)階狀。3、箍管：鋼管外加鋼箍。鋼管縱橫縫布置鋼管最小厚度：min(D/800+4)mm，或6mm防腐、防銹措施： 涂料、噴鍍、化學(xué)保護(hù)。加防銹厚度2mm。第五節(jié) 明鋼管的敷設(shè)方式、鎮(zhèn)墩、支墩和附屬設(shè)備 一、敷設(shè)方式明鋼管一般敷

9、設(shè)在一系列支墩上，離地面不小于60cm。轉(zhuǎn)彎處設(shè)鎮(zhèn)墩，將水管完全固定，相當(dāng)于梁的固定端。水管受力明確，在自重和水重作用下，相當(dāng)于一個(gè)多跨連續(xù)梁。連續(xù)式布置： 管身在兩鎮(zhèn)墩間連續(xù)，不設(shè)伸縮節(jié)。溫度應(yīng)力大，一般較少采用。分段式： 兩鎮(zhèn)墩之間設(shè)置伸縮節(jié) (在上鎮(zhèn)墩的下游側(cè))。 溫度應(yīng)力小。 二、支墩(support)功用：承受水重和管重的法向分力。相當(dāng)于連續(xù)梁的滾動(dòng)支承，允許水管在軸向自由移動(dòng)(溫度變化時(shí))。布置：間距L=612m，D特別大時(shí)，L取3m。L小M、Q小支墩造價(jià)高。類型：滑動(dòng)式、滾動(dòng)式、擺動(dòng)式。(1) 滑動(dòng)式支墩鞍式(saddle support)：包角：90120，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，摩

10、擦力大，支承部位受力不均勻，適用于D1m。支承環(huán)式(slidding ring girder support)：在支墩處管身四周加剛性支承環(huán)。摩擦力小，支承部位受力較均勻，D2m。(3) 擺動(dòng)式(rocking ring girder support)在支承環(huán)與墩座之間設(shè)一擺動(dòng)短柱。摩擦系數(shù)f很小，適用于大直徑管道。三、鎮(zhèn)墩(anchor block)功用：固定鋼管，承受因水管改變方向而產(chǎn)生的軸向不平衡力。水管在此處不產(chǎn)生任何位移。布置：在水管轉(zhuǎn)彎處，直線段不超過150m。類型：一般由混凝土澆制，靠自重維持穩(wěn)定。封閉式：應(yīng)用廣泛。結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約鋼村，固定效果好。開敞式：采用較少。易于檢修，但受

11、力不均勻。 封閉式 開敞式 鎮(zhèn)墩的兩種形式四、鎮(zhèn)墩和支墩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(一)鎮(zhèn)墩結(jié)構(gòu)分析鎮(zhèn)墩承受明管傳遞來的軸向力、剪力、彎矩等荷載，其中軸向力為主要外荷載。鎮(zhèn)墩必須以其自重來平衡外荷載，以滿足抗滑動(dòng)和抗傾覆穩(wěn)定和地基承載能力等要求。 1、作用力分析 求出明鋼管作用于鎮(zhèn)墩上的各種力，并按照溫升情況下鋼管充水運(yùn)行、鋼管放空和溫降情況下鋼管充水運(yùn)行、鋼管放空等進(jìn)行最不利的組合。 2、求軸向力分量 設(shè) x軸水平順?biāo)较驗(yàn)檎?。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軸下的分力：3、擬定鎮(zhèn)墩尺寸鎮(zhèn)墩的尺寸應(yīng)能夠?qū)摴艿霓D(zhuǎn)彎段完全包住。鎮(zhèn)墩上游面為使鋼管受力均勻而垂直管軸，管道的外包

12、混凝士厚度不宜小于管徑的0.40.8倍。為維護(hù)、檢修方便，管道底距地面不宜小于0.6m。在土基上的鎮(zhèn)墩，底面常做成水平。 鎮(zhèn)墩地基應(yīng)堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定、可靠。在嚴(yán)寒地區(qū)，鎮(zhèn)墩埋深應(yīng)在冰凍線以下1m，對(duì)巖基不少于0.5m。地震區(qū)應(yīng)將鎮(zhèn)墩較深地埋入地基中并適當(dāng)加大基礎(chǔ)面，同時(shí)減小鎮(zhèn)墩間距。根據(jù)結(jié)構(gòu)上的要求擬定出尺寸后，求出鎮(zhèn)墩的重心位置及其重量G。 4、求合力作用點(diǎn)及偏心距 利用圖解法或數(shù)解法求G及A的合力作用點(diǎn)位置及偏心距e。應(yīng)保證e在鎮(zhèn)墩底寬的二分點(diǎn)以內(nèi)。 5、抗滑穩(wěn)定校核 抗滑穩(wěn)定應(yīng)符合下式要求：6、地基承載能力校核 要求地基上均為壓應(yīng)力，且最大值不超過地基的容許值R?？砂雌氖軌汗接?jì)算地基應(yīng)力。

13、 要求最大值maxR，最小值min0，不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)值。 (二) 支墩結(jié)構(gòu)分析 支墩承受管重和管內(nèi)水重的法向分力與鎮(zhèn)墩相似。主要內(nèi)容也是抗滑、抗傾覆穩(wěn)定及地基承載力校核 五、鋼管上的閘門、閥門和附件1、閘門及閥門壓力管道進(jìn)口設(shè)快速閘門(事故門)(在前池、調(diào)壓室、水庫等位置)。對(duì)于聯(lián)合供水或分組供水的管道，在水輪機(jī)進(jìn)口前應(yīng)設(shè)快速閥門(事故閥)，其型式有蝴蝶閥、球閥。小型水電站有時(shí)用平板閥。(1) 蝴蝶閥(Butterfly Valve)優(yōu)點(diǎn)：啟閉力小，操作方便迅速，體積小，重量輕，造價(jià)低。缺點(diǎn)：開啟狀態(tài)時(shí)，閥體對(duì)水流有擾動(dòng)，水頭損失較大；關(guān)閉狀態(tài)止水不嚴(yán)。動(dòng)水中關(guān)閉，在靜水中開啟 (2) 球閥：球形

14、外殼+可旋轉(zhuǎn)的圓筒形閥體+附件。優(yōu)點(diǎn)：開啟狀態(tài)時(shí)沒有水頭損失，止水嚴(yán)密，能承受高壓。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸和重量大，造價(jià)高。適用：高水頭電站。世界上最大的球閥2、伸縮節(jié)(expansion joint) 功用：消除溫度應(yīng)力，且適應(yīng)少量的不均勻沉陷。 位置：常在上鎮(zhèn)墩的下游側(cè)(為什么？) 伸縮節(jié)的型式較多，常見的幾種見下頁圖。伸縮節(jié)的幾種形式(a)套筒式伸縮節(jié) (b)波紋密封套筒式伸縮節(jié)(c)壓蓋式限拉伸縮節(jié) (d)波紋管伸縮節(jié)伸縮節(jié)動(dòng)畫 3、 通氣閥 作用：當(dāng)閥門緊急關(guān)閉時(shí)，向管內(nèi)充氣，以消除管中負(fù)壓；水管充水時(shí)，排出管中空氣。 位置：閥門之后。 4、 進(jìn)人孔 作用：檢修鋼管；位置：鋼管上方；直

15、徑：50cm左右，間距100m 。 5、旁通閥及排水設(shè)備旁通閥：設(shè)在水輪機(jī)進(jìn)水閥門處；作用：閥門前后平壓后開啟，以減小啟閉力。排水管：應(yīng)設(shè)置在水管的最低點(diǎn)；作用：在檢修水管時(shí)用于排出管中的積水和滲漏水。第六節(jié) 明鋼管的管身應(yīng)力分析一、明鋼管的荷載內(nèi)水壓力(包括各種靜水壓力、水重，水壓試驗(yàn)和充、放水時(shí)的水壓力) 鋼管自重溫度變化引起的荷載鎮(zhèn)墩和支墩不均勻沉陷引起的力風(fēng)荷載和雪荷載施工荷載地震荷載管道放空時(shí)通氣設(shè)備造成的負(fù)壓。明鋼管的荷載計(jì)算公式 明鋼管荷載組合 序號(hào)荷載基本荷載組合特殊荷載組合正常運(yùn)行放空特殊運(yùn)行水壓試驗(yàn)施工充水地震(一)(二)1內(nèi)水壓力正常蓄水位的靜水壓力正常工況最高壓力特殊工

16、況最高壓力水壓試驗(yàn)內(nèi)水壓力2鋼管結(jié)構(gòu)自重3鋼管內(nèi)的滿水重4鋼管充水、放水過程中，管內(nèi)部分水重5溫度變化引起的力明鋼管荷載組合序號(hào)荷載基本荷載組合特殊荷載組合正常運(yùn)行放空特殊運(yùn)行水壓試驗(yàn)施工充水地震(一)(二)6管道直徑變化處、轉(zhuǎn)彎處及作用在堵頭、閘閥、伸縮節(jié)上的水壓力7鎮(zhèn)墩、支墩不均勻沉陷引起的力8風(fēng)荷載或9或99雪荷載10施工荷載11地震荷載12管道放空時(shí)，管內(nèi)外氣壓差二、管身應(yīng)力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼管管壁厚度估算用鍋爐公式初擬管壁厚度根據(jù)規(guī)范要求，焊縫系數(shù)一般取為0.90.95，允許應(yīng)力取鋼管材料允許應(yīng)力的85%。考慮鋼管運(yùn)行期間的銹蝕、磨損及鋼板厚度誤差， 實(shí)際=+2mm（銹蝕厚度）由于制造

17、、運(yùn)輸、安裝等要求有一定的剛度，因而需要限制管壁的最小厚度min。min=D/800+4(mm)，且不宜小于6 mm。管壁應(yīng)力計(jì)算坐標(biāo)系 應(yīng)力分析的四個(gè)基本斷面 一般情況下，最后一跨的應(yīng)力最大。根據(jù)受力特點(diǎn)常選四個(gè)斷面進(jìn)行應(yīng)力分析?？缰袛嗝?1：只有整體彎距作用，且彎距最大,無局部應(yīng)力受力最簡單；支承環(huán)旁管壁膜應(yīng)力區(qū)邊緣，斷面22：整體彎距和剪力共同作用，均按最大值計(jì)算，無局部應(yīng)力受力比較簡單；加勁環(huán)及其旁管壁，斷面33：由于加勁環(huán)的約束，存在局部應(yīng)力；支承環(huán)及其旁管壁，斷面44：應(yīng)力最復(fù)雜，存在整體彎距和剪力(支承反力)的作用，有局部應(yīng)力。(一) 跨中段面(1)-(1)的管壁應(yīng)力 跨中段面屬

18、于膜應(yīng)力區(qū)，其特點(diǎn)是彎矩最大，剪力為零。 1徑向應(yīng)力 管壁內(nèi)表面: ， “-”表示壓應(yīng)力。 管壁外表面： 2切向(環(huán)向)應(yīng)力 設(shè)壓力水管中心處的水頭為H，而水管軸線與水平面的夾角為，則在管壁中任意一點(diǎn)(該點(diǎn)半徑與管頂半徑的夾角為)的水頭為 壓力管道水壓力分布及管壁微圓弧的受力平衡圖因此推導(dǎo)出環(huán)向拉力和環(huán)向拉應(yīng)力1簡化為：3軸向應(yīng)力 =法向力引起的軸向彎曲應(yīng)力 +軸向作用力引起的軸向應(yīng)力 法向力引起的彎矩和剪力 均布荷載作用下連續(xù)梁內(nèi)力分布(1) 法向力作用引起的管壁軸向應(yīng)力 M水重和管重的法向分力作用下連續(xù)梁的彎矩；W連續(xù)梁(空心圓環(huán))的斷面模數(shù)， (2) 軸向力引起的軸向應(yīng)力 在軸向力的合力

19、A作用下，管壁中產(chǎn)生的軸向應(yīng)力為，管壁的斷面積為F，則 1-1 斷面應(yīng)力狀態(tài)圖形(二) (2)-(2) 斷面的管壁應(yīng)力(2)-(2)斷面雖然靠近支承環(huán)，但在支承環(huán)的影響范圍之外，即不考慮支承環(huán)對(duì)管壁的約束作用。為了安全起見，認(rèn)為該斷面的彎矩和剪力與支承環(huán)斷面相等?？缰袛嗝婧椭С协h(huán)斷面的管道彎矩大小相等，方向相反，支承環(huán)處存在剪力V。所以在垂直于管道軸線的橫斷面上剪應(yīng)力的計(jì)算公式為式中 V管重和水重法向分力作用下連續(xù)梁的剪力; SR計(jì)算點(diǎn)以上管壁環(huán)形截面積對(duì)重心軸靜矩, ； b受剪截面寬度， ； J截面慣性矩， 。當(dāng)=0(管道頂部)和=180(底部)時(shí)， =0；當(dāng)=90(側(cè)面中點(diǎn))時(shí)，達(dá)到最大值

20、 斷面(2)-(2)的其他正應(yīng)力r、和x均與斷面(1)-(1)相等，但符號(hào)不盡相同。 2-2 斷面應(yīng)力狀態(tài)圖形(三) 加勁環(huán)及其旁管壁，斷面(3)-(3)管壁應(yīng)力 管壁變形圖1、軸向應(yīng)力支承環(huán)處的管壁由于支承環(huán)的約束，在內(nèi)水壓力作用下發(fā)生局部彎曲，因此，與斷面2-2相比，增加了局部彎曲應(yīng)力x2，切向應(yīng)力也因支承環(huán)的影響而改變。支承環(huán)在管壁中引起的局部彎曲應(yīng)力隨離開支承環(huán)的距離而很快衰減，因此影響范圍不大。影響范圍的等效寬度為： 式中 r和管道的半徑和管壁的厚度;由殼體理論和變形協(xié)調(diào)方程，可以求出管壁處的局部剪力Q和局部彎矩M： Q=lHP M=0.5 (l)2HP =(Fk-a)/(Fk+2l

21、)其中：Fk為加勁環(huán)的凈面積。所以：x2=6M/2=1.82HPD/2 =1.821(內(nèi)壁受拉)2、剪應(yīng)力xr管壁的內(nèi)緣和外緣，xr=0管壁的中心： xr=3Q/23、環(huán)向應(yīng)力2由內(nèi)水壓力和局部剪力所引起，所以：因?yàn)?所以斷面(3)-(3)各應(yīng)力的方向和分布(四) 支承環(huán)及其旁管壁，斷面(4)(4)的管壁應(yīng)力 支承環(huán)由于承擔(dān)管重和水重法向力Q而在支墩處引起的支承反力R，從而在支承環(huán)內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力。 1支承環(huán)的支承方式 側(cè)支承和下支承兩種形式。圖中點(diǎn)劃線為支承環(huán)有效截面重心軸，它與圓心距離為半徑R，支墩支承點(diǎn)至支承環(huán)截面有效重心軸距離為b，支承反力為Q/2cos。 當(dāng)采用側(cè)支承時(shí)，根據(jù)理論分析，

22、在設(shè)計(jì)時(shí)取b=0.04R，可使環(huán)上最大正彎矩與最大負(fù)彎矩接近相等，則鋼材性能得到最充分的發(fā)揮。2 支承環(huán)所承受的荷載 (1)管重和水重法向分力產(chǎn)生的剪力； 管重和水重在支承環(huán)兩側(cè)管壁上產(chǎn)生的剪應(yīng)力均為 ，因此沿管壁圓周單位長度上作用在支承環(huán)上的剪力為 (2) 支墩兩側(cè)的反力0.5Q，鋼管一般都是傾斜布置，支承反力為 ； (3) 支承環(huán)自重，但相對(duì)較小，可以不計(jì)。3支承環(huán)內(nèi)力計(jì)算支承環(huán)的內(nèi)力計(jì)算常采用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的彈性中心方法進(jìn)行。因?yàn)殇摴軘嗝媸且粋€(gè)對(duì)稱圓環(huán)，是一個(gè)三次超靜定結(jié)構(gòu)，可用彈性中心法計(jì)算支承環(huán)上各點(diǎn)的內(nèi)力。要進(jìn)行支承環(huán)截面的內(nèi)力計(jì)算，實(shí)際上是要計(jì)算一個(gè)封閉圓環(huán)各斷面上的彎矩MR、剪力T

23、R和軸力NR。 支承環(huán)計(jì)算簡圖 b=0.04R時(shí)支承環(huán)內(nèi)力圖圖中彎矩畫在受拉一邊，正的MR表示支承環(huán)外側(cè)受拉，正的NR表示拉力，正的TR方向如。計(jì)算出支承反力產(chǎn)生的彎矩MR、軸力NR和剪力TR后，它們所產(chǎn)生的應(yīng)力分別為ZR計(jì)算點(diǎn)與重心軸的距離；JR支承環(huán)有效截面對(duì)重心軸的慣性矩；WR支承環(huán)有效截面對(duì)重心軸的面積矩；SR支承環(huán)有效截面上，計(jì)算點(diǎn)以外部分對(duì)重心軸的靜矩；a支承環(huán)腹板厚度；F支承環(huán)有效截面積，包括管壁等效翼緣 斷面(4)-(4)各應(yīng)力的方向和分布明鋼管管身應(yīng)力計(jì)算公式匯總(五)、管身強(qiáng)度校核鋼管為三維受力狀態(tài)，計(jì)算出各個(gè)應(yīng)力分量后，應(yīng)按強(qiáng)度理論進(jìn)行校核。如果不滿足強(qiáng)度要求，則重新調(diào)整管壁厚度和支墩間距，再重新計(jì)算，直到滿足強(qiáng)度條件。目前多采用第四強(qiáng)度理論。目前電力行業(yè)規(guī)范采用極限強(qiáng)度理論驗(yàn)算鋼管的強(qiáng)度，各項(xiàng)荷載給出分項(xiàng)系數(shù)，驗(yàn)算承