水電站壓力管道布置設(shè)計(jì)VIP

1、 水電站壓力管課程設(shè)計(jì)學(xué) 院：水利學(xué)院專 業(yè)：水利水電工程科 目：水電站課 題：水電站壓力管道課程設(shè)計(jì)姓 名：學(xué) 號： 313174云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院2017年12月設(shè)計(jì)說明壓力管道的設(shè)計(jì)步驟一般包括：（1）壓力管功能布置；（2）壓力管固定方法、設(shè)計(jì)；（3）壓力管應(yīng)力分析、計(jì)算；（4）壓力管強(qiáng)度校核；（5）壓力管抗外壓穩(wěn)定計(jì)算。一、基本資料及參數(shù)1、最大發(fā)電流量Qmax=16m3/s；2、上游正常水位1000m；3、下游設(shè)計(jì)尾水水位850m；4、管軸線與水平線夾角35o；5、上游正常水位至伸縮節(jié)水位差7m； 6、鎮(zhèn)墩與地基摩擦系數(shù)f=0.5；7、支墩與管身摩擦系數(shù)f=0.3；8、伸縮節(jié)摩擦系

2、數(shù)f=0.4；9.水輪機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)間Ts=56S。二、壓力管功能及布置功能：從水庫、前池或調(diào)壓室向水輪機(jī)輸送水量。布置：采用明鋼管敷設(shè)。布置時(shí)要盡可能選擇短而直的線路，明鋼管敷設(shè)在陡峭的山坡上；盡量選擇良好的地質(zhì)條件，明鋼管敷設(shè)在堅(jiān)固而穩(wěn)定的山坡上，支墩和鎮(zhèn)墩盡量設(shè)在堅(jiān)固的巖基上，并清除表面覆蓋層；盡量減少管道的起伏波折，避免出現(xiàn)反坡，利于管道排空，明鋼管底部應(yīng)高出地表至少0.6米，以便安裝和檢修；避開可能發(fā)生山崩或滑坡的區(qū)，明鋼管盡量沿山脊布置，避免布置在山水集中的山谷中，若明鋼管之上有墜石或可能崩塌的峭壁，要事先清除；首部設(shè)事故閘門，并考慮設(shè)置事故排水和防沖設(shè)施。三、明鋼管的固定、設(shè)計(jì)1.明鋼

3、管的敷設(shè)明鋼管敷設(shè)在一系列支墩上，底部應(yīng)高出地表0.65米。明鋼管宜做成分段式，在首尾設(shè)鎮(zhèn)墩，兩鎮(zhèn)墩之間設(shè)伸縮節(jié)。伸縮節(jié)布置在管段的上端，靠近上鎮(zhèn)墩處。敷設(shè)方式如圖：2.明鋼管的設(shè)計(jì)（1）管徑的確定采用經(jīng)驗(yàn)公式彭德舒公式來初步確定壓力鋼管的經(jīng)濟(jì)直徑：D=75.2Qmax3H式中：Qmax為鋼管的最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；H為設(shè)計(jì)水頭，m。由基本資料得：Qmax=16ms/sH=1000m-850m=150m所以D=75.2Qmax3H=75.2×163150=2.03m2.05m壓力鋼管直徑進(jìn)制采用D=50mm為模,所以取D=2.05m。（2）管長確定上游正常水位1000m，閘門進(jìn)口水

4、位為993m，上游正常水位至伸縮節(jié)水位差7m，下游設(shè)計(jì)為水位850m。取進(jìn)口直管段長5m，出口直管段長5m。斜管段垂直距離為993-850=143m，管軸線與水平線夾角35o。所以斜管段長L=143sin35°=249.313m249.3m所以，壓力管道總長為L總=249.3+5+5=259.3m四、壓力管水擊計(jì)算1.直接與間接水擊的判斷明鋼管水錘波速可近似的取為1000m/s，已知水輪機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)間Ts=56S。所以2LC=2×259.31000=0.52s水輪機(jī)開度的調(diào)節(jié)時(shí)間Ts=56s>2LC=0.52s，故為間接水擊。2. 第一項(xiàng)水擊與極限水擊判斷o為起始開度，當(dāng)

5、電站滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，o=1；當(dāng)電站以部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)o<1。為水錘常數(shù)。當(dāng)o<1時(shí)發(fā)生第一相末水錘，為第一相水擊，除第一相水擊以外的各種水錘現(xiàn)象統(tǒng)統(tǒng)歸入極限水擊一類。Vmax=QmaxA=162.05/22=4.85m/s=CVmax2gH0=1000×4.852×9.81×150=1.65當(dāng)電站滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)o>1，所以為極限水擊。3.水擊公式選擇閥門開度變化時(shí)管道中水流動量的相對變化率：=LVmaxgH0Ts水錘的最大值：m=22-所以=LVmaxgH0Ts=259.3×4.859.81×150×5=0.17kpam=

6、22-=2×0.172-0.17=0.186kpa4.水擊常數(shù)的計(jì)算=CVmax2gH0=1000×4.852×9.81×143=1.655.動水頭計(jì)算水頭變化H令也稱水錘壓強(qiáng)，令=HH0所以H=mH0=0.186×150=27.9mHp=H0+H=150+27.9=177.9m即滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，水電站壓力管道的總水頭為177.9m。五、壓力管應(yīng)力分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.明鋼管的荷載根據(jù)應(yīng)用條件，明鋼管的設(shè)計(jì)荷載有：（1）內(nèi)水壓力；（2）鋼管自重；（3）溫度變化引起的力；（4）鎮(zhèn)墩和支墩不均勻沉陷引起的力；（5）風(fēng)荷載和雪荷載；（6）施工荷載；（7）地

7、震荷載；（8）管道放空時(shí)通氣設(shè)備造成的負(fù)壓。2.管壁厚度計(jì)算管壁的厚度一般經(jīng)結(jié)構(gòu)分析確定。管壁的結(jié)構(gòu)厚度取為計(jì)算厚的加2mm的銹蝕裕度?？紤]制造工藝、安裝、運(yùn)輸?shù)纫?，管壁的最小結(jié)構(gòu)厚度不宜小于下式確定的數(shù)值，也不宜小于6mm。D800+4初步確定管壁的計(jì)算厚度=0+2mm=HpD2+2mm計(jì)算時(shí)，該式未計(jì)入一些次要應(yīng)力，用以確定管壁厚度時(shí)容許應(yīng)力應(yīng)降低15%。所以=HpD2+2mm=0.001×177.9×2052×1201-15%+0.2=(0.18+0.2)cm=20mm滿足要求。計(jì)算時(shí)取0=18mm,2mm不能用于強(qiáng)度計(jì)算。3.荷載組合選擇（A1、2、5、

8、7、8）（1）水管自重的軸向分力A1A1=gTL1sin查鋼管的密度為785g/cm3:gT=sgD0=785×9.81×3.14×2.05×0.18×10-3=8.92KN/mA1=gTL1sin=8.92×249.3×sin35°=1275.49KN（2）作用在閥門或堵頭上的內(nèi)水壓力A2A2=4D02HA2=4D02H=3.144×2.052×9.8×177.9=5751.48KN（3）伸縮節(jié)變化處的內(nèi)水壓力A5A5=4D12-D22H取填料厚度為22mm，所以D1=2.05+2&

9、#215;0.018+0.022=2.13m, D2為2.05m。H=1000-990=10m所以A5=4D12-D22H=42.132-2.052×9.8×10=25.74KN（4）溫度變化時(shí)伸縮節(jié)填料的摩擦力A7A7=D1bfkH取伸縮節(jié)可調(diào)節(jié)長度b=15cm，已知伸縮節(jié)摩擦系數(shù)f=0.4。所以A7=D1bfkH=3.14×2.13×0.15×0.4×9.8×10=39.33KN（5）溫度變化時(shí)水管與支墩的摩擦力A8A8=fQp+Qwcos支墩與管身摩擦系數(shù)f=0.3；Qp=gT=8.92KN/m；每米水重：Qw=wg4

10、D2=1×9.8×3.144×2.052=32.33KNA8=fQp+Qwcos=0.3×41.25×249.3×cos35°=2527.16KN（6）總應(yīng)力A=A1+A2+A5+A7+A8A=1275.49+5751.48+25.74+39.33+2527.16=9619.2KN4.計(jì)算斷面（跨中斷面1-1斷面） （1）切向（環(huán)向）應(yīng)力的管壁的切向應(yīng)力主要由內(nèi)水壓力引起。對于傾斜的管道：=HpD2-D24coscos對于水電站壓力管道，等號右端的第二項(xiàng)是次要的，只有當(dāng)D2coscos >0.05Hp時(shí)才有計(jì)入的必要（

11、低水頭大流量才有用，高水頭的不考慮）。所以計(jì)算時(shí)不考慮第二項(xiàng)。=HpD2=0.001×17790×2052×18=101.3Mpa（2）徑向應(yīng)力r管壁內(nèi)表面的徑向應(yīng)力r等于該處的內(nèi)水壓強(qiáng)，即：r=-Hp“-”表示壓應(yīng)力，“+”表示拉應(yīng)力。管壁外表面徑向應(yīng)力為0，徑向應(yīng)力較小。r=-Hp=-0.001×17790=-17.79Mpa（3）軸向應(yīng)力x跨中斷面的軸向應(yīng)力x由兩部分組成，即有水重和管重引起的軸向彎曲應(yīng)力x1及各軸向力引起的應(yīng)力x3。 對于支承在一系列支墩上的管道，其跨中彎矩M可按多跨連續(xù)梁求出。q=gT+Qw=8.92+32.33=41.25KN

12、M=110qL2cos=110×41.25×102×cos35°=337.9KN.m軸向彎曲應(yīng)力x1=-MyJ=-4MD2cos式中：J=D3/8，y=Dcos/2，在管頂和管底，=0°和180°，y=D/2, x1最大x1=4MD2=4×337.9×1033.14×2.052×0.018=5.69×106pa=5.69Mpa管道各軸向力其合力為A，由此引起的軸向力為x3=ADx3=AD=9619.2×1033.14×2.05×18×10-3=8

13、3.02×106pa=83.02Mpa跨中斷面剪應(yīng)力為0。所以，軸向應(yīng)力x=x1+x3=5.69+83.02=88.71Mpa六、壓力管強(qiáng)度校核鋼管的工作處于三維應(yīng)力狀態(tài)，強(qiáng)度校核的方法是求出計(jì)算應(yīng)力并與容許應(yīng)力作比較，而不是直接采用某一方向的應(yīng)力與容許應(yīng)力作比較。鋼管的強(qiáng)度校核目前多采用第四強(qiáng)度理論，其強(qiáng)度條件為=12x-r2+r-2+x-x2+3xr2+r2+x2式中：為焊縫系數(shù)，取0.900.95。由于r、xr、r一般較小，故可以簡化為第三強(qiáng)度理論 =x2+2-x+3x2取=0.90，所以=88.712+101.32-88.71×101.3=95.63=0.90

14、15;120=108該壓力鋼管在正常運(yùn)行時(shí)充滿水的情況，強(qiáng)度校核滿足第三強(qiáng)度理論條件。七、壓力管抗外壓穩(wěn)定計(jì)算鋼管是一種薄殼結(jié)構(gòu)。能承受較大的內(nèi)水壓力，但抵抗外壓能力較低。在外壓的作用下，管壁易于失去穩(wěn)定，屈曲成波形，過早的失去承載力。因此，在按強(qiáng)度和構(gòu)造初步確定管壁厚度之后，尚需進(jìn)行外壓穩(wěn)定校核。在不同的外壓作用下，有多種管壁穩(wěn)定問題。明鋼管在均勻徑向外壓作用下的穩(wěn)定：對于沿軸線可以自由伸縮的無加勁環(huán)的明鋼管，管壁的臨界外壓Pcr=2ED3>0.2Mpa鋼的彈性模量E=2.0×105MpaPcr=2ED3=2×2×105×1820503=0.27

15、1Mpa>0.2Mpa滿足抗外壓穩(wěn)定要求。所以不需要設(shè)置加勁環(huán)增加抗外壓穩(wěn)定。注意：對設(shè)有加勁環(huán)的管壁，臨界外壓Pcr=En2-11+n2l22r2r+E121-2×n2-1+2n2-1-1+n2l22r2r3式中：l為加勁環(huán)的間距；n為屈曲波數(shù)。需假定不同的n，用試算法求出最小的Pcr。n值可用下式估算：n=1.63Dl0.5D0.25其中D為管徑。八、鎮(zhèn)墩支墩設(shè)計(jì)1、鎮(zhèn)墩的設(shè)計(jì)鎮(zhèn)墩一般布置在管道的轉(zhuǎn)彎處，以承受因管道改變方向而產(chǎn)生的不平衡力，將管道固定在山坡上，不允許管道在鎮(zhèn)墩處發(fā)生任何位移。在管道的直線段，若長度超過150m，在直線段的中間也應(yīng)設(shè)至鎮(zhèn)墩。在壓力鋼管進(jìn)水口及

16、下游出水口折管段分別布置首末鎮(zhèn)墩，由于壓力鋼管長度超過150m，所以宜在斜管段中部設(shè)中鎮(zhèn)墩。（1）下鎮(zhèn)墩計(jì)算求各軸向力分量取x軸水平順?biāo)鞣较驗(yàn)檎?，y軸垂直向下為正，水管軸線交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，求出軸向力總和在x軸和y軸的分力：X=Acos-A2式中：為壓力鋼管的傾角，35°；則：X=Acos-A2=9619.2cos35°-5751.48=2128.11kNY=Asin=9619.2sin35°=5517.35kN抗滑抗傾計(jì)算取抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc=2.0鎮(zhèn)墩與地基的摩擦系數(shù)f=0.5，則鎮(zhèn)墩的理論重量：G=KcXfc-Y=2.0×2128.110.5-5

17、517.35=2995.09kN查規(guī)范可得混凝土的容重=25kN/m3；取外包厚d=0.7m，則可得：H=2d+D=2×0.7+2.05=3.45m取H=B=3.5m。鎮(zhèn)墩體積V=G=BHL則L=GBH=2995.093.5×3.5×25=9.78m由圖的三角形關(guān)系得：eH2=XY+Ge=HX2Y+G=3.5×2128.1125517.35+2995.09=0.438me=0.438m<L6=9.786=1.63m所以，滿足抗傾要求。（2）中鎮(zhèn)墩計(jì)算求各軸向力分量取x軸水平順?biāo)鞣较驗(yàn)檎?，y軸垂直向下為正，水管軸線交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，求出軸向力總和在x

18、軸和y軸的分力：X=A中cos-A2中=4875.235cos35°-2938.39=1055.169kNY=Asin=4875.235sin35°=2796.32kN抗滑抗傾計(jì)算取抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc=2.0鎮(zhèn)墩與地基的摩擦系數(shù)f=0.5，則鎮(zhèn)墩的理論重量：G=KcXfc-Y=2.0×1055.1690.5-2796.32=1424.356kN查規(guī)范可得混凝土的容重=25kN/m3；取外包厚d=0.7m，則可得： H=2d+D=2×0.7+2.05=3.45m取H=B=3.5m鎮(zhèn)墩體積V=G=BHL則L=GBH=1424.3563.5×3.5

19、×25=4.651m由圖的三角形關(guān)系得：eH2=XY+Ge=HX2Y+G=3.5×1055.16922796.32+1424.356=0.438me=0.438m<L6=4.6516=0.775m所以，滿足抗傾要求。故中鎮(zhèn)墩的尺寸如上述計(jì)算，由于上鎮(zhèn)墩所受的力比中鎮(zhèn)墩小，且中鎮(zhèn)墩尺寸較適中，故上鎮(zhèn)墩采用與中鎮(zhèn)墩相同的尺寸。2、支墩的設(shè)計(jì)支墩的作用是承受水重和管道自重在法向的分力，相當(dāng)于梁的滾動支承，允許管道在軸向自由移動。支墩的間距應(yīng)通過結(jié)構(gòu)分析和經(jīng)濟(jì)比較確定，一般在612m之間。大直徑的鋼管可采用較小的支墩間距，可減小到3m。鋼管直徑2.05m,取支墩間距為10m，

20、布置21個(gè)支墩，在壓力鋼管進(jìn)水口下游水位990m處布置伸縮節(jié)。支墩的設(shè)計(jì)同鎮(zhèn)墩設(shè)計(jì)。（1）荷載計(jì)算支墩的結(jié)構(gòu)受力分析，由于支墩間距為10m，所以作用在支墩上的鋼管自重應(yīng)力及水重的分力為：水管自重：管重Qs=gTlcos35°=8.92×10×cos35°=73.07kN水重Qw=qwlcos35°=32.33×10×cos35°=264.83kN則鋼管與支墩間的摩擦力為：A1=Qs+Qwf0式中： f為支墩與管身摩擦系數(shù)f=0.3；則：A1=Qs+Qwf0=73.07+264.83×0.3=101.37k

21、N鋼管與支墩間的摩擦力由升溫和降溫引起，故考慮溫度變化時(shí)的荷載分別為：溫升時(shí)，A3沿平行管軸向上的方向。鋼管與支墩間的摩擦力A31=qlfcos式中：q為單位長度的管和水的重量q=gT+qw=8.92+32.33=41.25kN/m f為支墩與管身摩擦系數(shù)f=0.3；則：A31=qlfcos=41.25×10×0.3×cos35°=101.37kNX=-A31cos-Qs+QwsinX=-101.37×cos35°-338sin35°=-276.91kNY=-A31sin+Qs+QwcosY=-101.37×sin

22、35°+338cos35°=218.73kN降溫時(shí)，A3沿平行管軸向下的方向：X=A31cos-Qs+QwsinX=101.37×cos35°-338sin35°=-110.83kN Y=A31sin+Qs+QwcosY=101.37×sin35°+338cos35°=335.02kN（2）抗滑計(jì)算取抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)kc=1.5，支墩與管道間的摩擦系數(shù)fk=0.3。溫升情況下G=KcXfk-Y=1.5×276.910.3-218.73=1165.82kN降溫情況下G =KcXfk-Y=1.5×1

23、10.830.3-335.02=219.13kN故支墩的理論重量按溫升時(shí)來進(jìn)行計(jì)算G=1165.82kN混凝土的容重=25KN/m3,支墩的理論體積V=G=1165.8225=46.63m3取支墩的寬B=H=3.5m，長L=VBH=46.633.5×3.5=3.8m計(jì)算書一、壓力鋼管管徑、管厚及水擊計(jì)算1.管徑的確定D=75.2Qmax3HQmax=16ms/sH=1000m-850m=150mD=75.2Qmax3H=75.2×163150=2.03m2.05m壓力鋼管直徑進(jìn)制采用D=50mm為模,所以取D=2.05m。2.管長確定斜管段垂直距離為993-850=143m

24、，管軸線與水平線夾角35o。所以斜管段長L=143sin35°=249.313m249.3m所以，壓力管道總長為L總=249.3+5+5=259.3m3.壓力管水擊計(jì)算（1）直接與間接水擊的判斷2LC=2×259.31000=0.52s水輪機(jī)開度的調(diào)節(jié)時(shí)間Ts=56s>2LC=0.52s，故為間接水擊。（2） 第一項(xiàng)水擊與極限水擊判斷Vmax=QmaxA=162.05/22=4.85m/s=CVmax2gH0=1000×4.852×9.81×150=1.65當(dāng)電站滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)o>1，所以為極限水擊。閥門開度變化時(shí)管道中水流動量的相對

25、變化率：=LVmaxgH0Tsm=22-=LVmaxgH0Ts=259.3×4.859.81×150×5=0.17kpam=22-=2×0.172-0.17=0.186kpa（3）水擊常數(shù)的計(jì)算=CVmax2gH0=1000×4.852×9.81×143=1.65（4）動水頭計(jì)算令=HH0H=mH0=0.186×150=27.9mHp=H0+H=150+27.9=177.9m即滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，水電站壓力管道的總水頭為177.9m。二、壓力管強(qiáng)度設(shè)計(jì)1.管壁厚度計(jì)算D800+4初步確定管壁的計(jì)算厚度=0+2mm=HpD

26、2+2mm=HpD2+2mm=0.001×177.9×2052×1201-15%+0.2=(0.18+0.2)cm=20mm滿足要求。計(jì)算時(shí)取0=18mm,2mm不能用于強(qiáng)度計(jì)算。2.荷載計(jì)算（1）水管自重的軸向分力A1A1=gTL1singT=sgD0=785×9.81×3.14×2.05×0.18×10-3=8.92KN/mA1=gTL1sin=8.92×249.3×sin35°=1275.49KN（2）作用在閥門或堵頭上的內(nèi)水壓力A2A2=4D02HA2=4D02H=3.144&

27、#215;2.052×9.8×177.9=5751.48KN（3）伸縮節(jié)變化處的內(nèi)水壓力A5A5=4D12-D22H取填料厚度為22mm，所以D1=2.05+2×0.018+0.022=2.13m, D2為2.05m。H=1000-990=10m所以A5=4D12-D22H=42.132-2.052×9.8×10=25.74KN（4）溫度變化時(shí)伸縮節(jié)填料的摩擦力A7A7=D1bfkHA7=D1bfkH=3.14×2.13×0.15×0.4×9.8×10=39.33KN（5）溫度變化時(shí)水管與支墩的

28、摩擦力A8A8=fQp+QwcosQw=wg4D2=1×9.8×3.144×2.052=32.33KNA8=fQp+Qwcos=0.3×41.25×249.3×cos35°=2527.16KN（6）總荷載A=A1+A2+A5+A7+A8A=1275.49+5751.48+25.74+39.33+2527.16=9619.2KN3.應(yīng)力計(jì)算 （1）切向（環(huán)向）應(yīng)力的對于傾斜的管道：=HpD2-D24coscos計(jì)算時(shí)不考慮第二項(xiàng)。=HpD2=0.001×17790×2052×18=101.3Mpa

29、（2）徑向應(yīng)力rr=-Hpr=-Hp=-0.001×17790=-17.79Mpa（3）軸向應(yīng)力xq=gT+Qw=8.92+32.33=41.25KNM=110qL2cos=110×41.25×102×cos35°=337.9KN.mx1=-MyJ=-4MD2cos式中：J=D3/8，y=Dcos/2，在管頂和管底，=0°和180°，y=D/2, x1最大x1=4MD2=4×337.9×1033.14×2.052×0.018=5.69×106pa=5.69Mpa管道各軸向力其

30、合力為A，由此引起的軸向力為x3=ADx3=AD=9619.2×1033.14×2.05×18×10-3=83.02×106pa=83.02Mpa跨中斷面剪應(yīng)力為0。所以，軸向應(yīng)力x=x1+x3=5.69+83.02=88.71Mpa4.壓力管強(qiáng)度校核第三強(qiáng)度理論 =x2+2-x+3x2取=0.90，所以=88.712+101.32-88.71×101.3=95.63=0.90×120=1085.壓力管抗外壓穩(wěn)定計(jì)算對于沿軸線可以自由伸縮的無加勁環(huán)的明鋼管，管壁的臨界外壓Pcr=2ED3>0.2MpaPcr=2ED3=

31、2×2×105×1820503=0.271Mpa>0.2Mpa三、鎮(zhèn)墩支墩設(shè)計(jì)1、鎮(zhèn)墩的設(shè)計(jì)（1）下鎮(zhèn)墩計(jì)算X=Acos-A2X=Acos-A2=9619.2cos35°-5751.48=2128.11kNY=Asin=9619.2sin35°=5517.35kN抗滑抗傾計(jì)算：鎮(zhèn)墩的理論重量：G=KcXfc-Y=2.0×2128.110.5-5517.35=2995.09kN取外包厚d=0.7m，則可得：H=2d+D=2×0.7+2.05=3.45m取H=B=3.5m。鎮(zhèn)墩體積V=G=BHLL=GBH=2995.093

32、.5×3.5×25=9.78m由圖的三角形關(guān)系得：eH2=XY+Ge=HX2Y+G=3.5×2128.1125517.35+2995.09=0.438me=0.438m<L6=9.786=1.63m所以，滿足抗傾要求。（2）中鎮(zhèn)墩計(jì)算X=A中cos-A2中=4875.235cos35°-2938.39=1055.169kNY=Asin=4875.235sin35°=2796.32kN抗滑抗傾計(jì)算：鎮(zhèn)墩的理論重量：G=KcXfc-Y=2.0×1055.1690.5-2796.32=1424.356kN取外包厚d=0.7m，則可得： H=2d+D=2×0.7+2.05=3.45m取H=B=3.5m鎮(zhèn)墩體積V=G=BHL則L=GBH=1424.3563.5×3.5×25=4.651m由圖的三角形關(guān)系得：eH2=XY+Ge=HX2Y+G=3.5×1055.16922796.32+1424.356=0.438me=0.438m<L6=4.6516=0.775m所以，滿足抗傾要求。中鎮(zhèn)墩的尺寸如上述計(jì)算2、支墩的設(shè)計(jì)1.荷載計(jì)算水管自重：管重Qs=gTlcos35°=8.92×10×cos35°=73.07kN水重Qw=qwlco