□姬宏奎 吴宏军 张 楠

环形钢筋混凝土调压塔有限元计算分析

□姬宏奎 吴宏军 张 楠

对长距离输水线路上环形钢筋混凝土调压塔进行有限元、各种荷载作用下产生的内力进行分析计算，最后完成配筋。

调压塔；有限元；温度作用；环形结构

基于Midas有限元厚板单元计算，能够快速输出结构弯矩、应力、轴力及剪力等，根据输出结果可以进行配筋或根据应力图形进行精确配筋。下面以某工业园输水管道工程为例进行计算分析。

1.调压塔设计参数

某工业园输水管道工程，输水管道长约14km。管道沿线布置调压塔，其中最高调压塔高度为28.1m。调压塔采用钢筋混凝土结构，调压塔高28.1m，壁厚800mm，内径2.5m，外径4.1m，混凝土强度等级C35，地基土为砂岩土，变形模量50MPa，回填土采用碎石土，变形模量40MPa，基础厚度1.5m，基础以下采用桩基础，桩径1m，桩长25m，混凝土强度等级C35。

2.有限元建模

此次有限元分析采用Midas/GTS荷载结构法计算，采用板单元模拟调压塔结构，见图1。材料属性：均为C35混凝土，抗压强度16.7MPa，弹性模量E＝31500MPa，温度线膨胀系数e=1e-5/℃。特性：塔帽板单元厚度0.2m，塔身板单元厚度0.8m，基础板单元厚度1.5m，单元尺寸控制为1m。

图1 结构模型

荷载结构法地基反力采用仅受压单元模拟地基反力,见图2。荷载边界条件：本次计算荷载主要为自重、风压力、水压力、温度作用，温差根据当地气象资料取为20℃。

图2 网格划分

计算工况，根据检验检修及运行具体情况将计算工况分为以下2种，见表1（工程处于6度地震区暂不进行抗震分析，仅根据拟静力法进行复核计算，未列复核计算内容）。……