、渐缩管上的内水压力、钢管结构自重分力、关闭阀门及闷头上的力、温度作用力等。Р 计算出各种荷载标准值后乘以相应的荷载分项系数即为设计荷载值。以上除水击压力外,其它荷载均可直接求得,因此只简要分析管道内的水击压力计算方法进行。(1)首先确定水击波传播的速度。Р 水击波的传播速度与管壁材料、厚度、管径以及水的弹性模量等有关。其传播速度可表示为: 式中:—声波在水中的传播速度,取1435m/s;—水的体积弹性模量,取2.1×103MPa;—表示管道半径;—管道的抗力系数。根据以上公式可以求出不同介质中的水击传播速度,则在管道中的平均波速。式中:、分别表示同种管道长度、串联后管道总长。(2)确定水击形式。水击的产生形式有直接水击和间接水击。间接水击是指当阀门关闭过程结束前,水库异号反射回的降压波已到达阀门外,即,这种水击称为间接水击。第一相水击按下式计算:。式中:、-管道特性系数,,,经计算,本工程不发生第一相水击。(3)水击计算。按以下公式计算极限水击:,若产生的水击为末相水击(极限水击),则按下式计算水击增加值: ,则,,式中字母意义同上。Р 四、结语(1)按上述结构力学方法对莲花河水电站压力明管进行了直管管壁、进人孔、单套管伸缩节强度复核计算。发现镇墩间直管管壁支承环及加颈环局部最大应力均大于跨中断面应力,这说明在受力基本一致的情况下,由于支承环和加颈环处管壁变形受到约束产生了较大的局部应力,且部分支墩处的支承环处管壁应力,需要加大管壁厚度以满足强度要求。同时按锅炉公式(mm),对上述支承环处管壁进行厚度校核,可知管壁厚度也不能满足要求,也需要加大管壁厚度以满足强度要求,而其它部位当按强度复核时,能满足强度要求。(2)按以上计算、复核结果,对钢管进行加固处理,加大了钢板厚度,经过压水试验和半年的运行,其效果满足工程安全运行要求。Р 注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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