文档介绍：浅谈地下水池的结构设计
摘要:随着中国城镇化建设的步伐加快和居民生活水平的不断提高,为满足生态可持续发展以及环保的要求,对地下空间的合理利用已成为一种行之有效的方案。本文对地下水池荷载的组合、受力分析和抗浮设计等几方面进行结构设的边界条件可假定为三边固接、顶边铰接(或弹性支承)的板。当池壁与顶板整体连接,且池壁与顶板配置抗剪钢筋时,可假设池壁顶端为铰支承;当池壁与顶板整体浇筑且配置连接钢筋时,该节点应视为弹性固定(此情况施工时难以实现),一般按第一种节点进行处理。池壁底部视为与底板固结时确保底板厚度要大于池壁。底板内力计算地基反力的理解
这里先明确一个概念“地基净反力”:水池最终通过底板作用传与地基,不考虑池内蓄水和均匀填充物作用(与地基承载力抵消),作用于底板上的主动力包含结构自重、顶板覆土重和承受的活荷载,底板自重不考虑,此时的荷载组合后假定均匀作用于地基土,称为“地基净反力”,该地基净反力在地下常态水位较低时可认为直接作用在底板上的均布荷载;当地下常态水位较高时,还需比较较高水位时的水作用力是否大于“地基净反力”。
水池底板结构计算,常采用静力平衡法或考虑池底与地基相互作用的内力分析方法来计算水池底板内力。当使用静力平衡法计算时,假定地基反力按线性分布,只要求满足静力平衡条件,忽略变形协调条件,所以计算结果是相当近似的,此法适用于计算池型小、容积小的小型水池,是一种适宜手工计算的简便方法。但多格水池底板计算时手算较繁琐,可借用计算机进行简化计算,当地基满足承载力要求时,将水池底板简化为倒楼盖模型,进行如PKPM软件建模计算,在底板配筋时,要考虑由于多格水池池壁间距不同会产生的应力集中问题。在底板配筋中,由于池壁厚度一般小于底板,底板刚度要强于池壁,在计算出底板配筋时,池壁支座处负筋计算面积较大,要注意底板与池壁相交处的刚度及配筋差异,一般池壁根部弯矩较大,池壁竖向加筋可按照图一进行设置,既能满足受力要求,又便于施工。增设竖筋和通长竖筋间隔布置,其长度以实际受力计算定。

二、地下水池抗浮设计
1浮力的合理计算
浮力的计算原理
基本原理是根据阿基米德定律:浮力等于它
所排开水体体积之重量,即:p=ρgv/A=rw v/A=γw h
式中p――单位面积水浮力;A ――物体底面积;γw ――水容重;h―――物体在水中的高度。在实际工程中设计水位结合地质报告以及地形进行综合考虑,鉴于地下水池一般大开挖施工形成“水盆效应”,为提高经济效益,。
2 水池的抗浮验算
池顶荷载
池顶荷载包括恒荷载或活荷载,恒荷载为覆土重、防水层重和结构自重。整体式水池的
防水层其重量可略去不计。池顶覆土的作用是保温和抗浮。活荷载考虑的因素是上人、堆料及车载。
池底荷载
池底所受的荷载有池底结构自重及地下水向上的反作用力。
水池的抗浮计算
地下水池产生的上浮现象的原因是结构自重和地下水池侧壁磨擦力之和小于水浮
力所引起。地下结构所受的地下水浮力,为作用在基础板上的静水