孟繁杰 冯韶辉 魏铂佳

1 工程概况

ZONGO II水电站工程利用印基西河下游约5 km河段的河道天然落差，开挖隧洞集中水头引水发电。电站安装3台混流式水轮发电机组，单机容量50 MW，总装机容量150 MW，多年平均年发电量约8.619亿kW·h，保证出力47.1 MW，年利用小时5 746 h。

电站厂区位于印基西河入刚果河河口下游约1.6 km处，厂区建筑物主要包括主厂房、上游副厂房（ZONGO I电站与ZONGO II电站调度中心）、机电设备用房、升压站、警卫室和297.8 m高程的阀室、进厂公路等。

主厂房尺寸为70.20 m×24.5 m×51.12 m（长×宽×高）。主体承重结构设计合理使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，结构构重要性系数1.0。

应业主要求，主厂房屋盖采用预应力混凝土雁形板屋盖。

2 设计标准及材料性能指标

2.1 设计标准

采用的设计标准见表1。

表1 采用的设计标准

2.2 材料性能指标

混凝土强度等级C45，fc=21.1 MPa，ft=1.8 MPa，Ec=3.35×104MPa，εcu=0.003 3；

普通钢筋牌号HPB300，fy=fy′=270 MPa，Es=2.1×105MPa；

预应力钢筋：Φp5消除应力钢丝，1860级，fpy=1 320 MPa，fpy′=410 MPa；

σcon=0.7 fptk=1 302 MPa，Es=2.05×105MPa。

3 构件截面及计算模型选取

本工程采用的预应力混凝土雁形板屋盖为厂家定型产品，构件横截面如图1所示。

图1 预应力混凝土雁形板横截面示意图

为简化计算，按照受压翼缘等面积原则代换为T型计算截面，如图2所示。

图2 预应力混凝土雁形板计算截面

4 荷载及内力计算

计入吊顶及屋面防水、保温层后，屋面恒荷载标准值qD=3.24 kPa。

不上人屋面活荷载标准值qL=0.5 kPa。

取一折中间雁形板，荷载作用宽度为3 m，按照梁法计算，计算跨度L=22.85 m。

最大弯矩设计值Mmax=898.3 kN·m；

最大剪力设计值Vmax=157.3 kN。

5 承载能力极限状态验算

5.1 T型截面类型判别

经判断，fyAs+fpyAp=1 634.1 kN＞α1fcbf′ hf′ +fy′ As′ =1 222.8kN，故属第二类T型截面。

5.2 预应力损失计算

根据GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》，预应力损失计算结果见表2。……