加劲压力钢管变形后加固方案设计与分析
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2.4 计算荷载

YMD水电站压力钢管采用浅埋回填管,钢管最大内水压力为2.27MPa,管底部设置40cm厚钢筋混凝土垫板,布置在开挖的沟槽内,管顶平均回填深度2.0m,回填料为开挖的砂砾石土。作用在压力钢管结构上的荷载主要有:

1.结构自重

压力钢管及加劲环结构自重,自重计算时重力加速度取值为9.8m/s2,作为体力进行计算。

2.土压力

压力钢管顶部覆土压力,管顶平均覆土厚度2.0m,土质为开挖的砂砾石土,土的密度取ρ=2000kg/m3

3.雪荷载

主要考虑压力钢管填土层上的雪荷载,按照《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)进行计算,即积雪分布系数乘以相应的基本雪压。

4.外压力

主要考虑机组关闭时,压力钢管产生的负压力,其值最大可取1个标准大气压,即101 kPa。

在对YMD水电站压力钢管结构加固方案进行分析时,主要考虑以下几种计算情况:

情况1:压力钢管目前现状应力及变形分布。

情况2:压力钢管目前现状(原混凝土垫板)+加固方案(非闭合加劲环)+外压力。

情况3:压力钢管目前现状(原混凝土垫板)+加固方案(内衬钢管)+外压力。

情况4:压力钢管目前现状(新混凝土垫板)+加固方案(非闭合加劲环)+外压力。

情况5:压力钢管开挖回弹后残余应力及变形分布。

情况6:压力钢管开挖回弹(新混凝土垫板)+加固方案(非闭合加劲环)+结构自重+土压力+雪荷载+外压力。

情况7:压力钢管目前现状(新混凝土垫板)+加固方案(非闭合加劲环及底部内衬钢管)+外压力。

情况8:压力钢管开挖回弹(新混凝土垫板)+加固方案(非闭合加劲环及底部内衬钢管)+结构自重+土压力+雪荷载+外压力。

情况9:压力钢管目前现状(原混凝土垫板,考虑原始加劲环)+加固方案(闭合加劲环)+外压力。

情况10:压力钢管目前现状(原混凝土垫板,不考虑原始加劲环)+加固方案(闭合加劲环)+外压力。

情况11:新压力钢管+结构自重+土压力+雪荷载+外压力。

情况12:新压力钢管+内水压力+结构自重+土压力+雪荷载+外压力。