文档介绍：《水电站》2007年7月例题某电站明钢管,在3号镇墩与4号镇墩间共8跨,采用侧支承滚动支墩。,管道轴线倾角45º,,采用16Mn钢,。在3号镇墩以下2m处,设有套筒式伸缩节,。。,。。要求按正常运行情况(一)和放空情况对最下一跨进行结构分析并拟定主要结构尺寸。《水电站》http://jpkc./sdz《水电站》http://jpkc./sdz一、初定管壁厚度由内水压力初估管壁厚度,膜应力区允许应力降低20%,所以:[σ]=×=××343350=151074(kPa)考虑单面对接焊,焊缝系数φ=,故δ=pr0/φ[σ]=×(+)×/(2××151074)=(m)取计算厚度δ=12mm。考虑锈蚀等因素,管壁结构厚度初定为δ=14mm。可以验证,该厚度满足稳定要求的光面管壁最小厚度。《水电站》http://jpkc./sdz二、核算加劲环设置条件及间距若不设加劲环,则临界外压力Pcr为:Pcr=2Es(δ/D0)3=2××108×()3=<,需设加劲环。先考虑支承环兼加劲环,即加劲环间距l=,计及管壁厚度的钢管平均半径r=+=,由l/r==,r/δ==80,查临界外压力曲线可得最小临界压力的波数n=3,Pcr=×=>P0=(kPa),可见,可以不另设加劲环,以支承环兼作加劲环。《水电站》http://jpkc./sdz三、=-γH=-×160=(1)每米长钢管重qs。初估支承环、伸缩节等附属部件重量约为钢管自身重量的10%,钢材容重γs=,钢管平均直径D==(m),则qs==××××=(2)每米长管内水重qwqw=πr2γ=×()2×=(3)每跨管重和水重的法向分力Qncosα=(qs+qw)Lcosα=(+)××cos45º=。《水电站》http://jpkc./(1)钢管自重的轴向分力A1A1=∑qsLsinα=×(6×-2)×sin45º=(2)伸缩节端部内水压力A5。,,则:A5=π(D12-D22)γH/4=×(-)××=(3)温度变化时,伸缩节止水填料的摩擦力A6。取填料与管壁的摩擦系数f1=,则:A6=πD1b1f1γH=×××××=《水电站》http://jpkc./sdz(4)温度变化时,支墩对水管的摩擦力A7。共5个支墩,,则A7=f2∑(qs+qw)Lcosα=×5×(+)××cos45º=,故总轴向力为:∑A=A1+A5+A6+A7=《水电站》http://jpkc./sdz四、①正常运行情况计算点选在θ=0º断面的管壁外缘,此处的等效应力最大。(1)环向应力σθ1。σθ1=pr/δ=×=(2)轴向应力σx。由轴向力引起的轴向应力σx1和由法向力引起的轴向应力σx2分别为:σx1=-∑A/2πrδ=/(2×××)=-《水电站》http://jpkc./sdz