大型不設(shè)縫預(yù)應(yīng)力混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計研究.pdf

1、大型混凝土矩形水池廣泛應(yīng)用于給水及污水處理工程中，是我國市政工程建設(shè)中不可缺少的構(gòu)筑物，其抗?jié)B性和耐久性非常重要。但是目前國內(nèi)外學(xué)者沒有對大型混凝土矩形水池不設(shè)縫設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的研究，與之相關(guān)的工程項目數(shù)量也非常少。為此，本文對該類結(jié)構(gòu)的受力性能及不設(shè)縫設(shè)計方法進(jìn)行研究，主要包括:
　　(1)詳細(xì)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(diǎn)介紹了有關(guān)混凝土的溫度與濕度作用、收縮與徐變作用的相關(guān)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(shè)縫預(yù)應(yīng)力混凝土矩形水池在季節(jié)溫差作用和預(yù)應(yīng)力作用下的受力性能，推導(dǎo)出了相應(yīng)的計算公式，公式計算結(jié)果與有限元軟件計算結(jié)果吻合良好。采用ANSYS軟件對季節(jié)中面溫差作用下池壁應(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，并得到了相關(guān)的變化規(guī)律。
　　(3)大型不設(shè)縫預(yù)應(yīng)力矩形水池池壁的布筋可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)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(shè)計優(yōu)化以

3、及豎向預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計優(yōu)化。水平向直線型預(yù)應(yīng)力筋的優(yōu)化參考了池壁在溫度作用和預(yù)應(yīng)力作用下的應(yīng)力分布公式;而水平直線與曲線混合布筋優(yōu)化認(rèn)為水平曲線預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量主要由正常使用極限狀態(tài)確定;豎向預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力進(jìn)行模擬，二者模擬效果相當(dāng)，但是前者建模簡單，但無法模擬混凝土與預(yù)應(yīng)力筋的相互作用;后者可以模擬混凝

4、土與預(yù)應(yīng)力筋之間的相互作用，但是建模過程比較復(fù)雜。
　　(5)針對池壁溫度應(yīng)力與截面預(yù)壓應(yīng)力分布規(guī)律的矛盾，介紹了大型矩形水池池壁預(yù)應(yīng)力優(yōu)化的思路，即“分段張拉，預(yù)應(yīng)力筋部分通長”，其中分段長度和不同區(qū)段預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量由結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力設(shè)計張拉方法和“分段張拉，預(yù)應(yīng)力筋部分通長”設(shè)計張拉方法的計算結(jié)果，證明后者的預(yù)應(yīng)力傳遞效率更高。
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