水池結構范文10篇

時間:2024-03-17 07:17:42

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水池結構

地下水池結構抗震概念研究

1常用地下結構抗震設計理論

自20世紀末,全球各地區均記載了強震對地下結構所造成的破壞,隨后關于地下結構的抗震技術研究進入了一個快速發展期。我國許多相關行業都曾推出關于結構抗震的行業規范。然而,最開始的抗震設計規范理論并不成熟,抗震設計方面的規定只是單純地套用地上結構所受地震時的加速度反應公式,或者僅僅對圍巖水土壓力進行一定程度的放大,計算結構較實際情況有很大誤差。針對各相關行業中抗震設計理論方法,大概可以總結為擬靜力法、反應位移法、反應加速度法、時程分析法等幾種。例如,在給排水工程設計領域,《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》(GB50032—2003)[1]針對地下水池結構,提出應對結構施加動土壓力、動水壓力、自重慣性力作用,然而該計算方法是從振型分解反應譜演變而來,計算時僅考慮對靜水土壓力考慮一定程度的增大,并未詳細解釋該計算理論。自20世紀90年代以來,日本經歷了數次強震影響,地下結構破壞嚴重,大型軌道交通車站、城市給排水網絡均有不同程度的破壞,這迫使日本地下結構抗震方面的研究有了較大理論突破。2009年的日本下水道抗震工法指南中羅列了一系列抗震設計方法[11],并分別給出了適用范圍,這些計算方法考慮了土與圍巖在地震時的相互反應,甚至一定程度上考慮了地震時水的劇烈晃動效應影響。1.1擬靜力法。考慮結構在地震作用下受到自重慣性力、動水壓力、動土壓力,并采用相應的計算理論分別求出各部分受力,進而得出地震荷載組合值(見圖1)。1.2反應位移法。考慮在地震時地下結構的變形受周圍地層變形的控制,地層變形的一部分傳遞給結構,使結構產生應變、應力和內力,如圖2所示。在此基礎上,再分析有內水工況下水池的動力響應,而內水的地震動力響應較為復雜,而比較簡單的處理方式仍然是采用靜力模擬的方式來分析水壓力,即考慮動水荷載與地震荷載的最不利組合。1.3反應加速度法。當采用有限元方法分析結構受力時,可針對土層與結構在發生最大位移時,通過對模型施加反應加速度,再分析結構的動力響應。該方法可參見《城市軌道交通結構抗震設計規范》(GB50909—2014)(見圖3)。1.4時程分析法。當結構、土層復雜,抗震要求較高時,可采用時程分析法具體分析,即通過有限元模型建模,并輸入地震波,分析模型在輸入的地震波工況下的動力響應。2018年頒布的《地下結構抗震設計標準》(GB/T51336—2018)[9]在一系列抗震設計規范基礎上做了較全面的補充和完善,幾乎囊括了地下污水處理廠可能會涉及的各種結構類型。然而地下水池與傳統的不帶水結構形式仍有很大差異。

2地下結構抗震設計方面存在的問題

2.1地下污水處理廠池壁抗震受力計算。在分析水池池壁的抗震承載力時,地震作用力的取值存在一定爭議。從工程設計的角度來說,水池結構應該遵循《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》(GB50032—2003)[1],然而水池通常隸屬于市政工程,而同屬于市政工程的軌道交通結構則遵循的是《城市軌道交通結構抗震設計規范》(GB50909—2014)[8]。這兩本規范所規定的抗震設計理論和方法截然不同,目前各行業的抗震設計理論各有其特點和適用性,見表1。2.2水池中水的地震作用分析。水池結構與其他地下結構最大的不同點就是內部水的作用。地震工況下,水一方面受到地震力的作用,產生慣性力、晃動力等效應;另一方面,水的晃動進一步對水池中其他構筑物產生二次作用疊加,形成復雜的受力體系。在核動力工程中,白文婷等人分析了流固耦合對矩形水池的地震反應譜的影響,認為單向水池池壁在長邊跨中處流固耦合效應明顯,而在其他部位反應譜放大不明顯[10]。然而在復雜水處理構筑物中,考慮到結構需要首先滿足工藝要求,難以完全避免不規則或局部薄弱點的出現,此時應盡可能合理布置池壁和框架,避免較大流固耦合效應的不利作用。2.3地下污水廠的抗震構造措施研究。由于水池屬于一種工業構筑物,設計時需要優先考慮使用功能,而不是結構最大的規則性和合理性,因此合理設置抗震措施、規避嚴重影響其抗震性能的布置形式,成為工程設計人員需要研究的方向。然而由于水池結構在強度方面通常具有一定的安全余量,其抗震性能和良好的抗震構造措施布置尚未得到足夠重視,設計中仍然存在很大的隨意性,這給水池的抗震性能帶來了一定的安全隱患。2.4地下結構設縫形式對抗震設計的影響。大型的水處理構筑物長度方面遠超《混凝土結構設計規范》(GB50010—2010)規定的可不設縫的間距,因此大型水池尤其是大型地下污水處理廠、調蓄池等構筑物很難避免結構變形縫的設置。然而與地上結構設置的抗震縫不同,地下結構無法設置留有一定間距的抗震縫,而必須以“引發縫”“完全縫”的形式布置,且中間需要埋設中埋式或外貼式止水帶,從而滿足防水要求。然而如此緊貼在一起的結構設縫形式盡管可以滿足溫度作用下的變形效應,卻在抗震工況下形成一個復雜的受力點,若將縫兩側結構看成獨立部分,則在地震作用下,理論上兩側結構在變形縫處可能發生碰撞破壞。

3地下水池抗震特點與設計要點

地下水池通常存在于大型地下污水廠、城市雨污水泵站、調蓄池等工程中。根據整個地下水池埋設深度,還可以分為半地下結構、全地下結構;若根據水池頂部是否加蓋,可以分為有蓋水池和無蓋水池。一般情況下,依據《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》(CECS138:2002),池壁需要在靜水壓力、靜外水土壓力下達到正常使用極限狀態工況下的裂縫控制要求,因此池壁結構比同規模的建筑結構中的剪力墻有更大的抗側剛度,且整個構筑物通常為一種扁平式結構,整體性也比較好,所以通常情況下,水池具有良好的抗震性能。然而作為一種地下結構,水池外池壁受到土層位移影響,借鑒反應位移法的概念,水池在其高度范圍內存在差異土層約束位移影響,進而使外部結構受到外力產生彎矩,而這種差異變形影響有必要進行分析和研究的。對于以池壁為主的水池結構,整個結構的抗震性能受到很多方面的影響,影響較大的是結構的整體性。3.1水池整體剛度強弱。對于地下水池,水池頂部一般設鋼筋混凝土現澆蓋板。有現澆鋼筋混凝土蓋板的水池,整體水平剛度較大,整體分析時,無論水池是否完全埋置于土層中,其上下表面的側向力差異均較小,或者說其側向反應位移差較小。通過有限元分析發現,一個10m左右水平跨度的水池結構,其上下表面處產生的反應位移差僅為毫米級,因此形狀規則的有蓋水池受地震作用很小,幾乎可以忽略不計(見圖4)。3.2是否穿越復雜土層。按照傳統的反應位移法,其適用于均質土層或土層性質相近的多層土層,而對于土層起伏較大、土性變化較大的地層,其土層在地震作用下的反應位移差異也較大,若地下結構設置于此類環境的圍巖中,則受到的地震反應位移約束差異也很大,結構受力將變得比較復雜。為了減小復雜土層對結構地震作用下的受力影響,在基坑開挖時,將地下結構兩側圍巖進行一定范圍的超挖,并用土回填,形成類似于一種軟墊層的包裹體,在一定程度上降低地震力的影響。3.3結構強弱構件設置要點。水池結構中存在大量厚薄不均的池壁、隔墻、梁板、柱子等構件,剛度差異較大,其中池壁結構類似于民建結構中的剪力墻,具有很高的抗側剛度;而梁、板、柱等構件所組成的結構類似于框架結構,抗側剛度較弱,在地震工況下,地震力的傳遞和分配是一個復雜的力學體系。結構設計時應盡可能考慮由抗側剛度較大的墻體來承受地震力,避免較大的側向力作用在薄弱構件上(見圖5)。例如,水池結構中常出現的外挑渠道即屬于一種“上剛下柔”的結構,筆者認為應盡可能避免,或采取必要的構造加強措施。又如,某水池中央設置一根穿層柱,即使水在地震作用下可以耗能減震,但流體作用力對于抗側力構件是一種破壞效應,如圖6所示。

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水池結構經濟性設計技術探討論文

摘要:水池結構的設計有其特定的技術要求,如防腐抗滲等。設計時,先要進行各種不同的荷載組合,其次要進行強度計算、抗裂度和裂縫寬度驗算等。只有這樣才能保證水池結構設計的技術與經濟合理性。筆者針對水池結構的特點,從設計與施工兩方面,就水池結構的關鍵技術措施及方法進行了介紹,探討保證水池結構設計技術的經濟合理及施工的安全有效進行的方法。

關鍵詞:水池結構;設計;施工

一、水池結構的設計

1.1結構設計應符合的規定

各種結構類別、形式的水池均應進行強度驗算。根據荷載條件、工程地質條件和水文地質條件,決定是否驗算結構的穩定性。鋼筋混凝土水池應進行抗裂度或裂縫寬度的驗算。在荷載作用下,構件截面為軸心受拉或小偏心受拉的受力狀態時,應進行抗裂度驗算,在使用階段荷載作用下,構件截面為受彎、大偏心受壓或大偏心受拉的受力狀態時,應進行裂縫寬度的驗算。預應力混凝土水池還應進行抗裂度驗算。

1.2荷載及荷載組合

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鋼筋混凝土矩形水池結構設計分析

【摘要】矩形水池因自身性能堯結構堯質量具有十分特別的優勢,逐漸成為提高水資源利用效率的重要裝置。本文對鋼筋混凝土矩形水池的結構設計進行探究,明確水池選擇堯內力計算堯地基處理以及防滲透處理方面的特點,在此基礎上深入探究AAO生物反應池結構設計要點,希望為鋼筋混凝土矩形水池結構設計的優化提供科學參考。

【關鍵詞】鋼筋混凝土;矩形水池;結構設計

鋼筋混凝土矩形水池被廣泛應用于公用、農業、工業等領域的建筑施工、污水處理、給排水中。因此,為滿足時展對鋼筋混凝土矩形水池的工藝要求,設計人員需要從水池結構的建造標準入手,切實優化水池結構設計,從而為項目創造更加可觀的經濟效益與環境效益。

1鋼筋混凝土矩形水池結構設計

1.1結構設計總體原則。為避免混凝土矩形水池出現開裂問題,在結構設計中應注重先進理念的應用,嚴格按照“高標準嚴要求”進行設計優化,同時控制好主觀因素對結構設計效果的影響,始終結合工程材料更替周期,選取最佳的結構設計方案,保證設計與施工的安全適用性與經濟合理性。此外,矩形水池超長結構是重點設計內容,需要選擇科學合理的手段來降低工程成本,為矩形水池長遠應用奠定堅實基礎。1.2水池的選擇頂板、池壁與底板是混凝土矩形水池的主要結構,可分為全地下、全地上、半地上三種埋深形式。在對其進行結構設計過程中,專業人員應根據場地實際情況、結構性能特點、建造工藝要求等進行全方位、多角度的考量。一般情況下,矩形水池的場地利用效率最高,施工技術簡單,將多個水池組合在一起或是加蓋房屋,會進一步增強矩形水池的結構設計效果,對工程效益的提升具有重要意義。1.3計算水池內力。底板、池壁的內力計算與頂板內力計算是分開的,敞口式、頂板獨立的矩形水池池壁視為三邊頂端自由連接;頂板封閉式矩形水池的底板與池壁視為鉸接。一般情況下,水池底板厚度為池壁厚度的1.2~1.5倍,地基為軟土的水池池壁與底板之間使用的是彈性固定支撐[1]。1.3.1底板內力計算。矩形水池底板內力受到地基反力的影響,使得池壁間距會對底板反力分布情況造成不同程度的影響。因此,在計算矩形水池底板內力的過程中,首先,考慮池壁剛性角度重疊長度與池壁間距的關系,避免間距過大造成池底發生變形,必要時可采用靜力平衡法避免反力分布不均勻移動現象的發生。其次,地下水位高度小于水池底板高度時,地基壓縮性就會呈現均勻變化狀態,此時可計算小面積的水池地基反力來完成底板內力的計算。最后,當矩形水池底板與懸臂板結構較為相似時,可采用剪力計算懸臂板,對于等截面水池底板則應按照直線上內力分布情況計算地基反力。此過程主要是根據變截面、等截面兩種地基反力分布情況計算相應的水池底板內力。此外,對于多跨連續板則應沿著寬度或是長邊計算底板內力,同時按照雙向板計算四邊的傳遞彎矩與簡支,從而將鋼筋混凝土裂縫控制在0.2mm以下。1.3.2池壁內力計算。對于鋼筋混凝土矩形水池來說,池壁內力是其內力計算的又一重要環節。在對池壁內力進行計算時,若池壁長與高的比值不小于3,應在較長的池壁取寬為1m的板作為計算單元,且這個計算單元內力計算的方向應與單板垂直方向相一致;當矩形水池池壁長與高的比值為0.5~3時,則應按照荷載在雙向板上的傳遞特征,計算兩個傳遞方向上的內力。因此,設計人員在進行鋼筋混凝土矩形水池結構設計時,考慮溫度、濕度荷載以及其他因素便可明確池壁內力,以此將工程裂縫控制在一定范圍內[2]。1.4處理水池地基。在建設鋼筋混凝土矩形水池的過程中,經常會遇到厚度不等的軟土層,在一定程度上導致水池底部受力不均,矩形水池在一定反力作用下,會出現變形、結構破壞等問題。因此,矩形水池地基處理主要是解決地基承載力不高的問題,最終將土層不均勻沉降程度控制在一定范圍內。在以往處理矩形水池地基時,采用預制樁、灌注樁等增強軟土層地基的強度,但會增加工程成本,并且環境效益低。近些年,水池地基處理主建筑•節能要運用的形式為復合地基、填強夯法,其中復合地基處理法主要增強地基豎向強度,使得荷載分布在天然地基土與豎向增強體上。通常情況下,采用碎石樁、灰土擠密樁等柔性樁來增強樁基設計效果,對于樁數較多、地基布樁原理為成片分布的復合地基,需要進行靜載荷試驗來確定地基的承載力,同時進行單樁靜載荷試驗可進一步增強復合地基的黏結強度。在澆筑基地的混凝土之前,需要做好施工現場的勘察工作,計算出不同土質情況下墊層的底板中心,將模板架空進行混凝土澆筑,混凝土外部使用瀝青來防止水泄漏。轉角處是鋼筋混凝土最長出現裂縫的部位,較大的裂縫會嚴重影響水池整體質量,因此需要將“暗梁”“暗柱”設置在底板、池壁、轉角交接處,以此較少結構設計的薄弱環節。暗梁的高度應大于矩形水池池壁的厚度,受力水平鋼筋應大于內外側的配置,從而為鋼筋混凝土矩形水池的結構設計優化奠定良好基礎。1.5水池的防滲透處理。鋼筋混凝土矩形水池被廣泛應用于各個領域的水資源處理工程中,對于污水處理廠的鋼筋混凝土矩形水池結構設計還應加強防滲透與防腐處理效果,以此保證水池能夠以良好的性能投入使用。相關研究表明,防滲透能力不強的水池會造成地下水水發生二次污染,由于污水處理廠的水源來源復雜,對水池防滲透處理有著較高要求,針對新建矩形水池:①合理選擇水泥材料與骨料級配,嚴格控制水泥的配合比,提高鋼筋混凝土質量;②將模板、基層澆水濕透后,再進行混凝土的澆筑與振搗,進而保證工程質量,注意控制水泥的養護時間,避免早期脫落造成混凝土出現裂縫;③添加一定量的添加劑提高混凝土的綜合性能,保證水池防滲透能力[3]。對于污水處理廠矩形水池:①將一定量的防護料加入混凝土表面孔隙中,如在混凝土表面使用有機硅材料,使得混凝土表明形成保護層杜絕水質滲透;②在混凝土表面涂抹高效的防護材料,避免水池內水質與外界水質發生交換,如使用環氧、聚氨酯增強酸性水質環境水池防滲透與防腐性能,使用環氧增強堿性水質環境水池防滲透與防腐性能,注意涂料需定期維護;③在鋼筋混凝土外部貼能夠隔絕外界水質的花崗巖、耐酸磚等,注意塊材間的厚度控制在30mm以內,并做好勾縫處理,以此保證水池防腐、抗滲性能。

2AAO生物反應池結構設計要點分析

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水池閉水試驗管理論文

摘要:本文針對新的《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》(CECS138:2002),提出地下式或半地下式水池進行閉水試驗這種工況可以不進行正常使用極限狀態驗算的觀點,并闡述了理由。

關鍵詞:水池施工驗收正常使用極限狀態

1.問題的提出

在污水處理廠或給水廠的設計中,我們經常會遇到大型的矩形或圓形水池。按照《給水排水構筑物施工及驗收規范》(GBJ141-90)的有關規定,水池施工完畢后必須進行閉水試驗,因此在進行水池的結構設計時必須考慮閉水試驗這種工況。由于水池為儲水構筑物,為確保其防滲、防漏和耐久,控制裂縫開展以及在某些情況下控制變形是必要的,按照新的《給水排水工程構筑物結構設計規范》(GB50069-2002)和《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》(CECS138:2002)的規定,各種類別、形式的水池結構均應按正常使用極限狀態驗算,為便于設計人員操作,水池規范的5.3.3條第二款規定:“按正常使用極限狀態驗算時,應根據水池形式及其工況按表5.2.2選取不同的作用組合。”表5.2.2如下:

水池形式及工況

永久作用

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水廠建設與水池結構設計論文

摘要:水池結構的設計有其特定的技術要求,如防腐抗滲等。設計時,先要進行各種不同的荷載組合,其次要進行強度計算、抗裂度和裂縫寬度驗算等。只有這樣才能保證水池結構設計的技術與經濟合理性。筆者針對水池結構的特點,從設計與施工兩方面,就水池結構的關鍵技術措施及方法進行了介紹,探討保證水池結構設計技術的經濟合理及施工的安全有效進行的方法。

關鍵詞:水池結構;設計;施工

1水池結構的設計

1.1結構設計應符合的規定

各種結構類別、形式的水池均應進行強度驗算。根據荷載條件、工程地質條件和水文地質條件,決定是否驗算結構的穩定性。鋼筋混凝土水池應進行抗裂度或裂縫寬度的驗算。在荷載作用下,構件截面為軸心受拉或小偏心受拉的受力狀態時,應進行抗裂度驗算,在使用階段荷載作用下,構件截面為受彎、大偏心受壓或大偏心受拉的受力狀態時,應進行裂縫寬度的驗算。預應力混凝土水池還應進行抗裂度驗算。

1.2荷載及荷載組合

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碳纖維圓形水池分析論文

預制拼裝連續繞絲預應力圓形水池,具有節約投資、節省建筑材料、施工進度快及水池抗裂、抗滲性能好等優點,但其致命的缺點是耐久性能較差,尤其是當水池環拉力較大,繞絲預應力鋼筋配置較密時,外噴保護鋼絲的砂漿施工質量不易保證,鋼絲內側有噴不到的死角,砂漿層易起鼓開裂,多年使用后鋼絲容易銹蝕,導致水池破壞。目前國內此種類型的水池已有破壞的先例,像山西省某水廠建在半山腰處的一清水池崩塌造成嚴重后果,天津大港區某水廠幾座直徑為48m的清水池使用多年,鋼絲銹蝕嚴重,導致停止運行,不得不檢修。

改革開放以來,我國興建了大批污水處理廠,其圓形沉淀池大部分采用預制拼裝連續繞絲預應力結構,如全國著名的大型污水處理廠——天津紀莊子污水處理廠、杭州四堡污水處理廠、天津東郊污水處理廠、北京高碑店污水處理廠、沈陽北部污水處理廠等圓形水池均采用此種結構型式。初步估計,在污水處理行業中,此種類型水池有數百座之多,其他行業圓形水池、貯倉、油罐等采用預應力繞絲結構的也很多。應該說,經多年使用后均存在著不同程度的隱患,如何加固此種類型的水池,應該是目前急需解決的課題。

1碳纖維補強技術

此種結構的水池加固可采取多種方案,如在水池外做鋼筋混凝土柱及幾道環梁,又如在水池外做鋼筋混凝土張拉柱,然后重新配置無粘結預應力鋼筋等,另外還有一些其他方案,但施工都比較困難,有的還要破壞原有的噴漿和預應力繞絲,給施工帶來一定程度的危險性,而且加固后的水池也不美觀,尤其是在水池仍可正常運行而只是存在破壞的隱患時采取以上加固方案,對原結構有一定的損傷,就顯得不盡合理。

結構體外碳纖維補強技術的出現與應用給水池加固開拓了新的領域。碳纖維補強對加固構筑物有著卓越的效果,它可以最大限度地保留原來建筑的結構特點,且不增加構筑物的重量,不改變原建筑結構的外型。碳纖維具有極優越的品質,是一種廣泛應用于航空航天領域的高科技材料。碳纖維絲的直徑為5~8μm,具有良好的柔性,其彈性模量大,密度小,抗疲勞強度高,耐久性能好,耐磨損,抗腐蝕,抗拉強度是一般鋼材的7~10倍,用環氧樹脂將它與結構物粘貼后形成一體,能可靠地與鋼筋混凝土共同工作。以碳纖維為組分、以樹脂為基體的碳纖維增強樹脂基復合材料CFRP片,是將碳纖維束按設定的方向排列在一個平面內,用少量粘結劑將纖維絲粘貼成片狀,碳纖維具有上述優越的力學性能,而樹脂具有良好的防水性能,可對混凝土的劣化及鋼筋的腐蝕起到抑制作用,且耐酸、堿、鹽及大氣環境腐蝕。實驗證實,碳纖維及樹脂在化學上是相當穩定的物質,具有理想的抗紫外線侵蝕能力,耐久性好,兩種物質結為一體的CFRP片粘著于混凝土物體表面,對結構起到加固作用。CFRP片的突出特點是與混凝土形成一體而共同承擔應力。

碳纖維加固建筑結構的優越性已為國內外的工程實踐所證實。使用此種技術修補加固混凝土結構,自20世紀80年代問世以來,90年代逐步應用于橋梁、隧道、煙囪、樓宇等混凝土結構物的補修補強,在加固技術上有了很大的發展,特別是1995年日本阪神大地震后,碳纖維補強技術在震毀建筑物的補強中貢獻卓著,引起國際建筑界的重視,在歐、美、亞等洲得到了迅速推廣。1998年,天津市政工程局與北京特希達科技有限公司合作,率先在于家嶺橋加固工程中應用該項技術,得到了滿意的效果。到目前為止,在全國應用此技術已加固橋梁工程20余座,加固包括北京人民大會堂在內的工業與民用建筑數十項工程,均獲得成功。

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水廠中水池結構設計研究論文

摘要:水池結構的設計有其特定的技術要求,如防腐抗滲等。設計時,先要進行各種不同的荷載組合,其次要進行強度計算、抗裂度和裂縫寬度驗算等。只有這樣才能保證水池結構設計的技術與經濟合理性。筆者針對水池結構的特點,從設計與施工兩方面,就水池結構的關鍵技術措施及方法進行了介紹,探討保證水池結構設計技術的經濟合理及施工的安全有效進行的方法。

關鍵詞:水池結構;設計;施工

1水池結構的設計

1.1結構設計應符合的規定

各種結構類別、形式的水池均應進行強度驗算。根據荷載條件、工程地質條件和水文地質條件,決定是否驗算結構的穩定性。鋼筋混凝土水池應進行抗裂度或裂縫寬度的驗算。在荷載作用下,構件截面為軸心受拉或小偏心受拉的受力狀態時,應進行抗裂度驗算,在使用階段荷載作用下,構件截面為受彎、大偏心受壓或大偏心受拉的受力狀態時,應進行裂縫寬度的驗算。預應力混凝土水池還應進行抗裂度驗算。

1.2荷載及荷載組合

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水池結構設計探討論文

1水池結構的設計

1.1結構設計應符合的規定

各種結構類別、形式的水池均應進行強度驗算。根據荷載條件、工程地質條件和水文地質條件,決定是否驗算結構的穩定性。鋼筋混凝土水池應進行抗裂度或裂縫寬度的驗算。在荷載作用下,構件截面為軸心受拉或小偏心受拉的受力狀態時,應進行抗裂度驗算,在使用階段荷載作用下,構件截面為受彎、大偏心受壓或大偏心受拉的受力狀態時,應進行裂縫寬度的驗算。預應力混凝土水池還應進行抗裂度驗算。

1.2荷載及荷載組合

(1)各種荷載。

水壓。這里指池內水壓,是水池的主要荷載之一。現在習慣上將水池按滿水來計算水壓。這是因為:一方面很可能存在誤操作而造成滿池;另一方面今后工藝上有可能挖潛而超過原設計水位。

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鋼筋混凝土水池結構設計論文

1鋼筋混凝土水池荷載分析

鋼筋混凝土水池根據用途、結構、建造位置、形狀、施工方法、配筋方式等有多種分類.水池的池壁也有多種結構形式,根據荷載分布情況可分為變厚池壁和等厚池壁,等厚池壁還可分為圓形與矩形,二者區別在于體積大小,前者容量200m3左右,后者200-1000m3,變厚池壁則主要適用于容量>1000m3的水池.根據用途和施工工藝,水池的池底也有諸如倒球殼、倒錐殼等多個復雜形式.水池承受荷載豎向有池頂與池底荷載兩種,水平則為池壁荷載,具體示意圖見圖2.像池頂荷載計算時需要注意活荷載與雪荷載取最大值的篩選準則.池底何在相對整體式地板而言,荷載計算為地下水浮力與地板承受地基反力,效果為底板中產生彎矩與剪力.除去上述荷載之外,對水池結構產生影響的作用力還有諸如溫度、濕度與地震作用等.溫度與濕度的變化會導致混凝土膨脹或收縮變形,產生附加應力,也稱為溫度或濕度應力,導致這種應力產生的原因為水池內外溫度與濕度的差異.地震作用會破壞水池結構,所以設計時需鹽酸水平地震作用,從而達到良好的抗震效果,低于一定烈度下的地震作用.設計時目前多以7度、8度以下地震烈度為考量,多選擇地面式或者地下式水池,對于有頂蓋的矩形水池著重采取抗震構造措施.在地震烈度>8度時除去考慮水平地震效應外,還必須考慮豎向地震作用影響,通過平方與開平方的方法計算組合獲得結果.目前水池的荷載計算主要方式主要依據池內有無滿水、池外有無土進行組合計算.

2混凝土水池設計

在分析完混凝土水池荷載情況之后,在水池結構設計時需要考慮這些荷載作用.下面我們以矩形鋼筋混凝土水池為例做結構設計分析.首先,完成長高比池壁的計算假定.側向荷載作用下,水池不同長高比受力情況有所差異,根據池壁單向與雙向受力情況做劃分。水池結構的布置要符合設計原則,像矩形水池均為長方形,布置時要考慮地形.基礎形式為擋土墻水池基礎多采用池壁下設置帶形基礎,地板采用鋪砌式結構,地板做成整體式,水池基礎為水平框架式和雙向板式.伸縮縫的設置上要考慮建造位置,比如土基中矩形水池,伸縮縫間隔情況如下:普通≤20m,溫度區間段≤20m,巖基中間隔≤15m;比如建造在土基中的鋼筋混凝土矩形地下式水池,伸縮縫間隔情況如下:普通≤30m,巖基中間隔≤20m.水池池壁結構形式的選擇情況如下:開敞式水池宜選擇變厚池壁,池底厚度為池壁的1.5倍;擋土墻式選擇等厚池壁;水平框架式池壁選擇變厚池壁.遵照以上設計原則,水池的結構設計將會保持合理性與穩定性,利于施工.

3鋼筋混凝土水池施工要點

鋼筋混凝土水池施工中要注意施工縫、混凝土澆筑與養護等施工要點.像施工縫,在底板澆筑完成后,池壁與底板的施工縫要在八字以上1.5m與2m處,底板和柱的施工縫在表面.池壁豎向澆筑要一次澆到施工縫處,并對柱身、柱帽等做兩次澆筑,以確保穩定性.對施工縫還要做鑿毛處理,將不密實表面或者浮漿鑿掉,還要避免損及混凝土棱角,避免剔出粗集料.鋼筋綁扎時可使用板凳筋做法或者排架法.混凝土澆筑過程中要保持池壁模板的穩定,避免變形或硬化失敗.至于施工縫要提前清理,保持合理濕潤度,在澆筑前鋪與混凝土配比相同的水泥砂漿,澆筑部分分層完成,每層厚度≤4m,間隔時間不宜過長,均勻攤鋪.在澆筑頂部時,要暫停1h,在混凝土下沉后做二次震動,消除可能因沉降造成的裂縫,澆筑完成后及時灑水養護.養護根據季節不同有不同注意要點,比如夏季因高溫干燥或者多雨等混凝土強度會受影響出現收縮裂縫后,必須在初凝后聯系養護兩周才能拆模,養護期間還要及時灑水,保證濕潤到位.完成養護拆模時表面還要添加超時的覆蓋層,及時回填土,保證混凝土水池的施工質量.

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地下蓄水試水策略論文

摘要:國標《地下工程防水技術規范》(GBJ108-87)第2.2.1條規定,地下工程防水等級分為四級,其中一級標準為不允許滲水,圍護結構無濕漬。

關鍵詞:地下室蓄水池試水方法

引言

新疆烏魯木齊泰鴻銀座大廈地下室設有一座約為500m3的矩形水池,平面尺寸為22.05mX19.5m,高6.3m,池底板厚300mm,池壁厚300mm,混凝土為C30、P6,采用預拌混凝土。按有關規范規定,水池不準留豎向施工縫,而在池底面上300mm處及池頂大梁下50mm處,留兩道水平施工縫,施工縫處設有橡膠膨脹止水帶。水池脫模后檢查,無明顯弊病,僅局部有粘模現象。我們是在這種狀況下試水的。具體作法如下。

一、明確試水標準

本工程高23層,水池關系到大廈的消防安全用水,水池鄰近又為大廈配變電間和發電間,這些房間必須干燥。國標《地下工程防水技術規范》(GBJ108-87)第2.2.1條規定,地下工程防水等級分為四級,其中一級標準為不允許滲水,圍護結構無濕漬。設計、監理、業主和施工單位共同商定,本工程就其重要性和所在的地位,按一級防水技術要求試水并驗收。

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