倒虹吸结构设计方案比较在白马门河渠道中的应用

倒虹吸结构设计方案比较在白马门河渠道中的应用倒虹吸结构设计方案比较在白马门河渠道中的应用 摘要：当渠道与道路或河沟高程接近，处于平面交叉时，需要修一建筑物，使水从路面或河沟下穿过，此建筑物通常叫做倒虹吸，本文结合南水北调中线工程白马门河渠道倒虹吸结构设计，对特大型倒虹吸的结构型式和受力性能进行了分析探讨。通过对目前较有代表性的三种结构计算方法的比较，找出了各种计算方法的优缺点，井推举 Sap84 弹性地基梁法作为倒虹吸设计的首选计算方法。 关键词：倒虹吸；结构设计；白马门河渠道倒虹吸 中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号： 当渠道与道路或河沟高程接近，处于平面交叉时，需要修一建筑物，使水从路面或河沟下穿过，此建筑物通常叫做倒虹吸。倒虹吸主要有竖井式。这种形式施工简便而且便于清除泥沙。倒虹吸有箱形和圆形两种。物理上水往高处走的现象是一种水利工程的技巧。倒虹吸，它是在渠道与道路、河流发生交叉或在渠道穿越山谷时常常采纳的一种立交水工建筑物。早在 2000 多年前，中国已有成功的运用。与虹吸管一样，它在立面上也呈弓形；不同的是，其弓弯向上。而且，虽然倒虹吸管和虹吸管的输水原理相同，即都借助于上下游的水位差，但倒虹吸在开始工作时不需人为地制造管中的真空，因而更为普及。 本文主要针对南水北调中线工程白马门河水渠倒虹吸结构计算分别运用结构力学自由变形框架算法、Sap84 弹性地基梁法和Supsap 三维有限儿分析法三种方法，并且进行比较。 1 结构计算方法 1.1 结构力学自由变形框架算法 结构力学自由变形框架算法是将倒虹吸管视为坐落在地基上的自由变形框架结构进行计算的。地基反力简化为线性分布，用材料力学方法求得。 选用迭代计算法，计算时将倒虹吸结构简化为平面框架，沿倒虹吸管的纵向取 lm 长单宽，按平面问题计算内力，然后进行配筋和抗裂验算。 1.2Sap84 弹性地基梁法 Sap84 是专门为微型计算机开发的通用结构分析程序，其输入数据文件采纳了自由格式。程序提供的图形显示输出功能、数据检查以及报错功能，以及在计算机上就可以实现的二维分析、平面分析、振动分析和动力分析等功能。结构计算时，沿倒虹吸管纵向取lm 单宽，按平面问题进行计算。底板弹性链杆的刚度用地基的变形模量乘以每根弹簧支撑的面积来计算。 假如只进行内力计算而不进行配筋计算，则坐标轴的方向可以随意设置。在进行配筋计算时，程序会默认 Z 轴铅直向上...