水电站尾水管结构 尾水管是水电站厂房水下部分的主要承重结构之一，它的内部形状和尺寸由水轮机制厂 通过水力核型试验确定。 弯形尾水管按其构迹特点分为维管段、弯管段和扩散段三部分。维管段四周为大块体混 凝土，一般不需进行结构计算：弯管段与扩散度则为顶板，底版、边城和中城的复杂空间结 构（图1），计算较为繁桑。 机妞拟轴线（力） 管积 扩敢明 鱼) 图(1)组型尾水管 (a)立体图：6)纵副面图：（©）平剂面图 一，尾水管弯管段结构计算简图选取 尾水管弯管段通常指自中间隔墩的量头到锥管以下这一段.由于弯管段的项板一般都根 厚，可锐为边嫩固定于顶板，边嫩连同底板核倒框架计算最为简便，并假定底板反力均匀分 布。通常切取一至两个副面，如图(2)1-1断面。 77
水电站尾水管结构 尾水管是水电站厂房水下部分的主要承重结构之一，它的内部形状和尺寸由水轮机制厂 通过水力模型试验确定。 弯形尾水管按其构造特点分为锥管段、弯管段和扩散段三部分。锥管段四周为大块体混 凝土，一般不需进行结构计算；弯管段与扩散段则为顶板、底版、边墩和中墩的复杂空间结 构(图 1)，计算较为繁杂。 图（1）4H 型尾水管 （a）立体图；(b)纵剖面图；(c)平剖面图 一、尾水管弯管段结构计算简图选取 尾水管弯管段通常指自中间隔墩的墩头到锥管以下这一段。由于弯管段的顶板一般都很 厚，可视为边墩固定于顶板，边墩连同底板按倒框架计算最为简便，并假定底板反力均匀分 布。通常切取一至两个剖面，如图（2）1-1 断面
a 图(2)弯管段1-1餐面按平面倒框架计算简图 二，尾水管扩酸段结构计算简图选取 由于尾水管扩散段的顶板厚度、孔口高度和荷载分布在顺水流方向均有变化，故计算截 而通常要选取2一3个《见图(2)中的2-2、3-3,4-1断面)。一粒选取扩散段起始截面、 排架柱脚（培脚）下面和尾水管出口截面等作为计算截面。 例如出口截面，计算方法常采用以下两种 1,上部框架与底版分开计算（图3） (1)先把上留框架作为固定于基础的框架切开，用力矩分配法求出两解处的弯矩 M 《2)分别计算为使柜架柱脚a、d端产生一对称的角位移，并切使9=又=1所需 施加于a、b两端的弯矩。移为“相架的抗挠刚度”，记为8，。 《3)在外背载作用下弹性基健梁将发生变形。假定a、两端“固定，使角位移 习一品一0，计算、4两端的弯矩，既为弹性基础架的假瑞弯矩 (4)计算使弹性基础架两端。、产生端产生一对称的角位移，并且使只=8=】所 需随加于a、b两猪的弯矩，称为“弹性基础梁在、b两点的抗拖刚度“，记为S。. (5)最后取柜架和弹性基础梁的固墙弯矩的代数和。按两者抗挠州度分配不平衡弯矩。 即得框架和弹性基础梁、端各自的膏矩值。再按静力平街条件，分别求出根架和弹性在 实际荷载作用下的内力值
图（2）弯管段 1-1 截面按平面倒框架计算简图 二、尾水管扩散段结构计算简图选取 由于尾水管扩散段的顶板厚度、孔口高度和荷载分布在顺水流方向均有变化，故计算截 面通常要选取 2—3 个（见图（2）中的 2-2 、3-3 、4-4 断面）。一般选取扩散段起始截面、 排架柱脚(墙脚)下面和尾水管出口截面等作为计算截面。 例如出口截面，计算方法常采用以下两种： 1．上部框架与底版分开计算（图 3） （1）先把上部框架作为固定于基础的框架切开，用力矩分配法求出两脚处的弯矩 。 （2）分别计算为使框架柱脚 a、d 端产生一对称的角位移，并切使 所需 施加于 a、b 两端的弯矩，称为“框架的抗挠刚度”，记为 。 （3）在外荷载作用下弹性基础梁将发生变形。假定 a、d 两端“固定”，使角位移 ，计算 a、d 两端的弯矩，既为弹性基础梁的固端弯矩 。 （4）计算使弹性基础梁两端 a、d 产生端产生一对称的角位移，并且使 所 需施加于 a、b 两端的弯矩，称为“弹性基础梁在 a、b 两点的抗挠刚度”，记为 。 （5）最后取框架和弹性基础梁的固端弯矩的代数和，按两者抗挠刚度分配不平衡弯矩， 即得框架和弹性基础梁 a、d 端各自的弯矩值。再按静力平衡条件，分别求出框架和弹性在 实际荷载作用下的内力值
d 图(3)弹性地恭单药框架计算简图 2,弹性地基上的封闭框架计算（图4） (1)先不考虑地基影响。将框架上所作用的全部垂直荷截载（水平荷载一般为作用在边嫩 上的对称外水压力，对地基反力图形没有影响)，按材料力学偏心受压公式初步教定弹性基 础梁的第一次近权反力图形，将弹性基础梁分为10等分，每一等分段上的反力以集中力表 示，然后以此作为框架上外荷载之一。 (2)用力矩分配法计算据果内力，将此内力反作用于基础梁项面。按郭氏法求弹性基 础梁反力，此项反力肯定与第一次假定的反力图形不同.将此反力在作用于框架，按上述过 程再算一游，又得基础梁新的反力图形。如此反复滴算数次，直百最后一次新的地基反力与 上次反力图接近为止。 D 2P子PitePPT Ps置4 图(4)弹性地基上的封闭框架计算简图
图（3）弹性地基单跨框架计算简图 2．弹性地基上的封闭框架计算（图 4） （1）先不考虑地基影响，将框架上所作用的全部垂直荷载(水平荷载一般为作用在边墩 上的对称外水压力，对地基反力图形没有影响)，按材料力学偏心受压公式初步拟定弹性基 础梁的第一次近似反力图形，将弹性基础梁分为 10 等分，每一等分段上的反力以集中力表 示，然后以此作为框架上外荷载之一。 （2）用力矩分配法计算框架内力，将此内力反作用于基础梁顶面，按郭氏法求弹性基 础梁反力，此项反力肯定与第一次假定的反力图形不同。将此反力在作用于框架，按上述过 程再算一遍，又得基础梁新的反力图形。如此反复演算数次，直至最后一次新的地基反力与 上次反力图接近为止。 图（4）弹性地基上的封闭框架计算简图