第4章 贮液池

第4章贮液池4.1贮液池的荷载及荷载组合A-A(B-B)4.1.1池顶荷载池顶荷载包括：永久荷载：自重、防水层、覆盖土层重等可变荷载：活荷载、雪荷载等4.1.2池壁荷载1）液体压力；wkwwpH2）土压力；2011()tan(45)2sksphh池顶端：池底端：2021()tan(45)2sksnphhH当池壁范围内有地下水时：3）地面或荷载引起的侧压力；4）地下水侧压力；2''''201[()]tan(45)2sksnwwphhHHH20tan(45)2qkkpq''wkkwpH内力组合：池壁在地下水位以上时：地面或荷载引起的侧压力；池顶端内力组合标准值：11kqkskppp池底端内力组合标准值：22kqkskppp池底处于地下水位以下时，底端内力组合标准值：'21wkkqkskpppp4.1.3池底荷载及地基土反力（1）池顶荷载引起的（2）池顶覆盖土引起的（3）水池自重引起的()rwcnksGGGpqqA4.1.4荷载组合（1）池内满水，池外无土（2）池内无水，池外有土（3）池内水满，池外有水4.2圆形贮液池4.2.1池壁计算4.2.1.1基本假定①材质均匀、弹性、各向同性②池壁厚度h远小于池半径③结构各个方向的位移远小于池壁厚度④垂直于池壁中曲面方向的法向应力可忽略4.2.1.2基本原理①柱壳、承受池内液体压力、池外土压力②圆形水池为轴对称结构，可按圆柱壳理论计算（1）基本微分方程D=2rdsdpx20sinxNprd20sinsinxxxNprdprdprX处池壁的径向位移为w与在N作用下池壁的环向伸长量l之间具有下列关系：2()22lrwrw22xNrprlwEhEhxEhprwNr4.3矩形贮液池Hl角隅处考虑水平向弯矩lHl2l部分按水平单向计算Ha（）b（）（）ca（）图4.8矩形贮液池1.0m浅池；(b)双向板式池；（c）深池浅池、深池和双向板式贮液池分类及受力特点表4.1壁板边界条件Hl分类受力特点5.0Hl按深池计算lH2按水平单向计算；板端lH2部分按双向计算，lH2处可视为自由端25.0Hl按双向板式水池计算按双向板计算四边支承2Hl按浅池计算按竖向单向计算，水平向角隅处应考虑角隅效应引起的水平向负弯矩5.0Hl按深池计算lH2部分按水平单向计算；底部lH2部分按双向计算，lH2处可视为自由端35.0Hl按双向板式水池计算按双向计算三边支承顶端自由3Hl按浅池计算按竖向单向计算，水平向角隅处应考虑角隅效应引起的水平向负弯矩4.3.1池壁计算4.3.1.1浅池池壁计算浅池壁常用内力计算公式表4.2序号计算简图及弯矩图计算公式1顶端自由、底端固定，三角形荷载图底端剪力52pHVB任意点弯矩HpxMB63底端弯矩62pHMB2顶端自由、底端固定，梯形荷载图底端剪力HppVB)(2121任意点弯矩HxpxpMx623022底端弯矩221)2(61HppMB式中210ppp3顶端自由、底端固定，三角形荷载EI=常数图两端剪力10pHVA52pHVB任意点弯矩)53(302pHxMx当x=0.447时，2max0298.0pHM底端弯矩152pHMB式中Hx4顶端自由、底端固定，梯形荷载图两端剪力40)411(12HppVA40)169(12HppVB任意点弯矩HxpxpxVMAx623022当HxpxpxVMHxA62,1302020max00底端弯矩120)87(212HppMB式中210ppp20479212pp（1）角隅处水平弯矩2mpHMx式中xM角隅弯矩最大值（kN)/mm；m角隅弯矩系数，按表4.3查用；p池壁侧向均布荷载或三角形分布荷载的最大值（kN/m2）。池壁角隅处最大弯矩系数（m）表4.3荷载类别池壁支承条件壁板厚度m自由21215.1hhhh-0.426-0.218铰支21215.1hhhh-0.076-0.072均布荷载弹性固定21hh-0.053自由21215.1hhhh-0.104-0.054铰支21215.1hhhh-0.035-0.032三角形荷载弹性固定21hh-0.029a（）（）cb（）a（）图4.9顶边弹性固定；(b)顶边铰支；（c）顶边自由McMc0.25HppHMcMc0.25HppHHMcMcpp4.3.1.2深池池壁计算2a(2b)范围内Hy按双向板计算ADCBPybMDMCMB图4.10深池计算见图aa4.10深池计算简图单格水池的水平弯矩可按下列公式计算：节点弯矩：)1(122kapMMMMyDCBA跨中弯矩：)1(12)(8)1(12)(8222222kakbpbpMkakbpapMyybyya式中:,;;,abababIbbkkkaIaII分别为水平框架的边长及短边长度；水平框架的边长与短边的线刚度比，即当两边壁厚相等时分别为长,短边的截面惯性距。池壁的水平轴向力，可近似地按下列公式计算：22apNbpNybya4.3.1.3双向板贮液池的计算4.4贮液池的设计与构造4.4.1.1初拟尺寸圆形水池高度一般为3.5~6.0m。容量为50~500m3时，高度常取3.5~4.0m，容量为600~2000m3时，常取4~4.5m。壁厚最小为200mm，顶、底板厚度不小于100mm，且支座截面要满足下士要求：0V0.7tfbh4.4.1.2计算简图池壁计算尺寸确定：HnHddHndnhhrr（）图4.13池壁的计算尺寸ab（）dn池壁支撑条件的确定①入图4.14所示，1hh;②1ah，且21aa；③地基良好，地基土委地压缩性或中压缩性（120.5a）池壁底端与池壁整体连接，并满足以下3个条件时，可按照嵌固执作考虑：图4.14池壁与池底连接图4.15池壁与顶板连接h1a1ha2池壁池底顶板池壁