大型不設縫預應力混凝土水池結構設計研究.pdf

1、大型混凝土矩形水池廣泛應用于給水及污水處理工程中，是我國市政工程建設中不可缺少的構筑物，其抗?jié)B性和耐久性非常重要。但是目前國內外學者沒有對大型混凝土矩形水池不設縫設計進行詳細的研究，與之相關的工程項目數(shù)量也非常少。為此，本文對該類結構的受力性能及不設縫設計方法進行研究，主要包括:
　　(1)詳細闡述大型混凝土矩形水池的各種直接作用和間接作用的計算方法，其中重點介紹了有關混凝土的溫度與濕度作用、收縮與徐變作用的相關科研成果和計算方法

2、。
　　(2)引入“連續(xù)約束條件下長墻計算”理論，分析了大型不設縫預應力混凝土矩形水池在季節(jié)溫差作用和預應力作用下的受力性能，推導出了相應的計算公式，公式計算結果與有限元軟件計算結果吻合良好。采用ANSYS軟件對季節(jié)中面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(shù)分析，并得到了相關的變化規(guī)律。
　　(3)大型不設縫預應力矩形水池池壁的布筋可以進行優(yōu)化設計，包括水平向溫度筋的優(yōu)化、水平直線與曲線混合布筋設計優(yōu)化以

3、及豎向預應力筋設計優(yōu)化。水平向直線型預應力筋的優(yōu)化參考了池壁在溫度作用和預應力作用下的應力分布公式;而水平直線與曲線混合布筋優(yōu)化認為水平曲線預應力筋和普通鋼筋的數(shù)量由承載能力極限狀態(tài)確定，而水平直線預應力筋的數(shù)量主要由正常使用極限狀態(tài)確定;豎向預應力筋的優(yōu)化與水平向類似。
　　(4)等效荷載法和分離式建模都可以在ANSYS中對預應力進行模擬，二者模擬效果相當，但是前者建模簡單，但無法模擬混凝土與預應力筋的相互作用;后者可以模擬混凝

4、土與預應力筋之間的相互作用，但是建模過程比較復雜。
　　(5)針對池壁溫度應力與截面預壓應力分布規(guī)律的矛盾，介紹了大型矩形水池池壁預應力優(yōu)化的思路，即“分段張拉，預應力筋部分通長”，其中分段長度和不同區(qū)段預應力筋的數(shù)量由結構的抗裂度決定。
　　(6)南京市某污水處理廠屬于地下式水池，通過有限元分析對比了傳統(tǒng)預應力設計張拉方法和“分段張拉，預應力筋部分通長”設計張拉方法的計算結果，證明后者的預應力傳遞效率更高。
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