超長預應力混凝土矩形水池設計方法研究.pdf

1、超長預應力混凝土矩形水池廣泛應用于工業(yè)與民用供水工程中，是我國國民經濟建設中一項不可缺少的構筑物。但是國內外目前在超長預應力混凝土矩形水池的計算理論和設計方法等方面的研究相對欠缺。為此，本文對該類結構的受力性能及設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果進行比對可知，采用查表法計算的池壁內力較大，結構偏于安全。對側向荷載作用下的池壁內力進行參數分析，探討各參數對池壁內力的影響規(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)溫差作用下應力計算以及水平軸向預應力作用下的應力計算中，得到這兩種受力狀態(tài)下的應力計算公式，公式計算結果與有限元軟件計算結果吻合良好。采用有限元軟件對季節(jié)溫差作用下池壁應力以及水平軸向預應力作用下池壁應力進行參數分析，涉及的參數主要有池壁長度L，池壁高度h以及底部水平阻力系數Cx。分析結果表明隨著池壁長度的增大，高度的減小，底部約束的增強，池壁溫度應力逐步增大而預應力作用下的應力則相反。
　　 (4)基于對超長預

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