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第1篇静力计算1

1.1 概述1

1.2静力计算2

1.2.1力学性能、几何图形2

1 2.1.1 T形截面的形心及惯性矩系数表2

1.2.2梁5

1.2.2.1 单跨梁、双跨梁5

1.2.2.2 折线梁19

1.2.2.3 连续水平圆弧梁在均布荷载作用下的弯矩、剪力及扭矩20

1.2.2.4 深梁21

1.2.3板36

1.2.3.1 按弹性理论计算矩形板36

1.2.3.2 按弹性理论计算圆板及环板115

1.2.3.3 按弹性理论计算其他形状板155

1.2.4壳180

1.2.4.1 圆柱壳180

1.2.4.2 圆锥壳220

1.2.4.3 球壳247

1.2.5弹性地基上的梁板251

1.2.5.1 一般说明251

1.2.5.2 地基反力直线分布假定254

1.2.5.3 文克尔假定257

1.2.5.4 半无限弹性体假定265

1.3结构构件设计302

1.3.1钢筋混凝土结构302

1.3.1.1 基本规定302

1.3.1.2 轴心受压构件310

1.3.1.3 轴心受拉构件310

1.3.1.4 受弯构件311

1.3.1.5 偏心受压构件361

1.3.1.6 偏心受拉构件361

1.3.1.7 受扭计算366

1.3.1.8 冲切计算369

1.3.2砖石结构369

1.3.2.1 一般规定369

1.3.2.2 砖石砌体构件的强度计算372

第2篇圆形水池375

2.1概述375

2.1.1 圆形水池在给水排水工程中的应用375

2.1.2圆形水池的分类及适用条件375

2.1.2.1 按建筑材料分类375

2.1.2.2 按施工方式分类375

2.1.2.3 按构件组合形式分类375

2.1.3 设计要点378

2.2热工计算378

2.2.1 有关气象参数的取值378

2.2.2 池壁温差的计算378

2.2.3 池壁湿差的等效温差的计算379

2.3钢筋混凝土圆形水池380

2.3.1 钢筋混凝土圆形水池池壁的荷载组合380

2.3.2单元构件的计算381

2.3.2.1 计算说明381

2.3.2.2 圆柱壳的计算382

2.3.2.3 圆锥壳的计算386

2.3.2.4 球壳的计算392

2.3.2.5 弹性地基上圆板的计算396

2.3.2.6 周边支承的圆板的计算397

2.3.2.7 圆环的计算398

2.3.2.8 方格柱网支承的圆形无梁楼盖的计算401

2.3.3结点计算401

2.3.3.1 变位法401

2.3.3.2 弯矩分配法406

2.3.3.3 力法407

2.3.3.4 近似计算法407

2.3.4钢筋混凝土池壁截面计算408

2.3.4.1 安全系数408

2.3.4.2 强度计算408

2.3.4.3 池壁裂缝计算409

2.3.4.4 池壁抗裂度验算412

2.3.5 预防水池产生贯穿性裂缝的措施412

2.3.6算例413

2.3.6.1 组合壳体之一（加速澄清池）413

2.3.6.2 组合壳体之二（消化池）428

2.3.6.3 敞口圆形水池453

2.3.6.4 用弯矩分配法计算敞口圆形水池的内力464

2.3.6.5 分离式底板圆形水池469

2.4预应力混凝土圆形水池476

2.4.1 池壁设计要点及一般规定476

2.4.2池壁的计算477

2.4.2.1 荷载组合477

2.4.2.2 内力计算478

2.4.2.3 截面计算479

2.4.2.4 预应力损失计算481

2.4.3构造措施483

2.4.3.1 池壁尺寸及形式483

2.4.3.2 池壁混凝土保护层与防渗层483

2.4.3.3 池壁钢筋的直径和间距484

2.4.3.4 装配式水池的竖向接缝484

2.4.3.5 环向预应力钢筋的布置及锚固484

2.4.3.6 池壁与底板的杯槽连接485

2.4.3.7 其它构造要求486

2.4.4算例487

2.4.4.1 5000m3装配式电热张拉预应力混凝土圆形水池487

2.4.4.2 5000m3装配式绕丝预应力混凝土圆形水池池壁计算508

2.5砖壁圆形水池514

2.5.1适用范围与一般要求514

2.5.1.1 适用范围514

2.5.1.2 一般要求514

2.5.2砖壁计算515

2.5.2.1 荷载组合515

2.5.2.2 内力计算515

2.5.2.3 截面计算515

2.5.3 算例516

第3篇矩形水池527

3.1概述527

3.1.1 矩形水池在给水排水工程中的应用527

3.1.2分类529

3.1.2.1 按施工方式分类529

3.1.2.2 按池壁的高宽比分类530

3.1.2.3 其它分类方式531

3.1.3设计要点531

3.1.3.1 结构方案531

3.1.3.2 设计计算内容531

3.1.3.3 设计资料531

3.1.3.4 矩形水池温度应力计算要点531

3.1.3.5 设计与构造532

3.2矩形平底钢筋混凝土水池534

3.2.1顶盖534

3.2.1.1 顶盖型式534

3.2.1.2 无梁楼盖式顶盖计算534

3.2.1.3 单排支柱的无梁楼盖计算（替代框架法）534

3.2.2浅池池壁536

3.2.2.1 挡水墙536

3.2.2.2 梁式池壁545

3.2.2.3 长池546

3.2.2.4 角隅区弯矩计算546

3.2.2.5 算例555

3.2.3一般池池壁560

3.2.3.1 简化法560

3.2.3.2 综合系数法561

3.2.3.3 弯矩调整法579

3.2.3.4 算例583

3.2.4深池池壁594

3.2.4.1 设计原则594

3.2.4.2 水平框架计算594

3.2.4.3 水平轴向力计算601

3.2.4.4 下部池壁计算601

3.2.4.5 算例601

3.2.5底板计算604

3.2.5.1 地基承载力604

3.2.5.2 底板荷载及计算假定604

3.2.5.3 单向板底板计算604

3.2.5.4 双向板底板计算606

3.2.5.5 用弯矩调整法计算双向板底板608

3.2.5.6 弹性地基上的底板计算608

3.2.5.7 构造底板608

3.2.5.8 双向板底板算例608

3.2.6 无梁楼盖式水池（双向替代框架法）611

3.2.7抗浮验算612

3.2.7.1 整体抗浮612

3.2.7.2 局部抗浮612

3.2.7.3 抗浮措施612

3.3矩形斗底钢筋混凝土水池612

3.3.1分类612

3.3.1.1 地面式矩形斗底水池612

3.3.1.2 架空式矩形斗底水池612

3.3.1.3 填充式矩形斗底水池612

3.3.2 设计要点613

3.3.3地面式矩形斗底水池614

3.3.3.1 荷载计算614

3.3.3.2 池壁计算615

3.3.3.3 斗底计算615

3.3.3.4 圈梁计算616

3.3.4 构造式矩形斗底水池设计要点617

3.3.5支柱式矩形斗底水池618

3.3.5.1 设计原则618

3.3.5.2 池壁计算618

3.3.5.3 斗底计算621

3.3.5.4 平面外不平衡弯矩的分配622

3.3.5.5 立柱计算622

3.3.5.6 截面设计623

3.3.6支墙式矩形斗底水池624

3.3.6.1 池壁计算624

3.3.6.2 圈梁计算624

3.3.6.3 斗底计算624

3.3.6.4 支墙计算624

3.3.7算例625

3.3.7.1 地下式方形斗底沉淀池计算625

3.3.7.2 支柱式方形斗底浓缩池计算631

3.4装配式钢筋混凝土矩形水池641

3.4.1 设计要点641

3.4.2构件型式642

3.4.2.1 壁板642

3.4.2.2 底板643

3.4.2.3 其他构件643

3.4.3节点构造644

3.4.3.1 壁板间连接644

3.4.3.2 底板与壁板、柱之间连接645

3.4.3.3 其他节点645

3.4.4内力计算646

3.4.4.1 使用荷载下内力计算646

3.4.4.2 运输和吊装时的内力计算646

3.4.5算例647

3.4.5.1 设计资料647

3.4.5.2 内力计算648

3.5构造652

3.5.1 一般说明652

3.5.2构造要点653

3.5.2.1 池壁配筋653

3.5.2.2 角隅配筋653

3.5.2.3 构造圈梁653

3.5.2.4 腋角653

3.5.2.5 基础转角构造654

3.5.3节点构造654

3.5.3.1 池壁上端节点654

3.5.3.2 池壁下端节点655

3.5.3.3 水平转角构造656

3.6砖石池壁矩形水池657

3.6.1 砖壁水池设计要点657

3.6.2砖壁水池算例657

3.6.2.1 设计资料657

3.6.2.2 内力计算658

3.6.2.3 池壁截面计算660

3.6.2.4 壁基和底板设计661

3.6.3 砖壁水池构造要点661

3.6.4 石壁水池设计要点661

3.7综合算例662

3.7.1 1000m3矩形清水池（替代框架法）662

3.7.2 平流式沉淀池算例674

3.7.3 矩形钢筋混凝土多格快滤池681

第4篇水 塔695

4.1概述695

4.1.1结构型式695

4.1.1.1 水柜695

4.1.1.2 塔身695

4.1.1.3 基础698

4.1.2附属设施699

4.1.2.1 梯与平台699

4.1.2.2 进、出水管699

4.1.2.3 避雷装置699

4.1.2.4 水位传示设备699

4.1.2.5 照明700

4.1.3设计要点700

4.1.3.1 水柜的选型700

4.1.3.2 塔身的选型700

4.1.3.3 基础的选型700

4.2荷载701

4.2.1荷载的选用701

4.2.1.1 静荷载701

4.2.1.2 活荷载701

4.2.1.3 风荷载701

4.2.1.4 地震荷载701

4.2.2 荷载组合701

4.2.3 基本自振周期计算公式702

4.2.4 风载系数703

4.2.5 附加弯矩703

4.3构造703

4.3.1水柜部分703

4.3.1.1 柜顶703

4.3.1.2 柜壁703

4.3.1.3 倒锥壳水柜704

4.3.1.4 倒锥壳水柜与筒身连接处的节点型式704

4.3.2塔身705

4.3.2.1 钢筋混凝土支架705

4.3.2.2 砖支筒705

4.3.2.3 钢筋混凝土支筒705

4.3.3基础706

4.3.3.1 刚性基础706

4.3.3.2 钢筋混凝土环板和圆板基础706

4.3.3.3 组合球壳基础706

4.3.3.4 壳体基础707

4.4塔身电算708

4.4.1 钢筋混凝土支架电算程序编制和使用说明708

4.4.2 砖支筒程序编制和使用说明713

4.5近似计算算例717

4.5.1 200m3英兹式水柜算例717

4.5.2 100m3平板式水柜算例725

4.5.3 150m3倒锥壳水柜算例730

4.5.4 钢筋混凝土支架算例734

4.5.5 200m3水塔砖支筒算例739

4.5.6 150m3水塔钢筋混凝土支筒算例744

4.5.7 环板基础算例747

4.5.8 壳体基础算例750

4.6电算程序754

4.6.1 水塔支架程序754

4.6.2 砖支筒水塔程序763

4.7 变厚环形板的刚度系数、传递系数和固端径向弯矩系数表766

4.8 水塔国家标准图一览表767

第5篇取水头部及泵房777

5.1取水头部结构选型及布置777

5.1.1结构选型777

5.1.1.1 常见型式及适用条件777

5.1.1.2 选型基本原则780

5.1.2平面布置781

5.1.2.1 头部位置选择782

5.1.2.2 外形和纵轴布置782

5.1.3竖向布置783

5.1.3.1 基底埋置深度783

5.1.3.2 头部顶面高程784

5.2取水头部设计资料和荷载784

5.2.1 设计资料784

5.2.2冲刷计算786

5.2.2.1 最大冲刷及确定途径786

5.2.2.2 土基河床冲刷深度786

5.2.2.3 岩基河床冲刷深度794

5.2.3荷载794

5.2.3.1 荷载分类及组合794

5.2.3.2 自重795

5.2.3.3 浮力795

5.2.3.4 水流力795

5.2.3.5 撞击力797

5.2.3.6 冰压力798

5.2.3.7 波浪力798

5.3取水头部结构计算与构造799

5.3.1重力式头部799

5.3.1.1 基本计算799

5.3.1.2 墩型头部802

5.3.1.3 箱型头部805

5.3.2 沉井式头部809

5.3.3桩架式头部809

5.3.3.1 类型与构造809

5.3.3.2 基桩计算要点812

5.3.4悬臂式头部813

5.3.4.1 一般构造813

5.3.4.2 悬臂钢管计算814

5.3.4.3 竖弯管悬臂长度选用参考表818

5.4取水头部附属设施819

5.4.1取水河段导治措施819

5.4.1.1 导治构筑物819

5.4.1.2 加固工程822

5.4.2保护设施824

5.4.2.1 护标824

5.4.2.2 护桩825

5.4.2.3 破冰体及护面钢筋网825

5.5水下施工提要826

5.5.1 施工方法及有关要求826

5.6 泵房概述827

5.7泵房荷载及设计资料836

5.7.1荷载及组合836

5.7.1.1 荷载836

5.7.1.2 荷载组合836

5.7.2设计资料838

5.7.2.1 工艺资料838

5.7.2.2 地质资料838

5.7.2.3 地形资料838

5.7.2.4 水文资料839

5.7.2.5 气象资料839

5.7.2.6 地震资料839

5.7.2.7 其他资料839

5.8泵房稳定计算839

5.8.1抗浮计算839

5.8.1.1 抗浮方式839

5.8.1.2 浮力841

5.8.1.3 抗浮力841

5.8.1.4 抗浮计算公式843

5.8.2抗滑抗倾验算843

5.8.2.1 抗滑验算843

5.8.2.2 抗倾验算843

5.9泵房内力分析843

5.9.1圆形泵房843

5.9.1.1 平底圆形泵房844

5.9.1.2 球底圆形泵房849

5.9.1.3 带隔墙平底圆形泵房855

5.9.1.4 湿式泵房859

5.9.1.5 无底板泵房865

5.9.2矩形泵房866

5.9.2.1 墙壁计算866

5.9.2.2 底板计算875

5.10泵房构造876

5.10.1 墙壁的厚度877

5.10.2圆形泵房构造877

5.10.2.1 圆形平底板配筋877

5.10.2.2 柱壳配筋877

5.10.2.3 瓶式泵房配筋特点878

5.10.2.4 壁和底的连接878

5.10.2.5 隔墙与柱壳连接878

5.10.2.6 廊道与泵房连接879

5.10.2.7 湿式泵房构造特点879

5.10.2.8 采用滑模施工的预留洞、槽880

5.10.3矩形泵房构造881

5.10.3.1 框架式（梁板式），板式，挡土墙式（扶壁式、悬臂式）881

5.10.3.2 半地下式矩形泵房上部结构与地下结构的连接881

5.10.3.3 倒？形框架结点881

5.10.4 泵房上部钢筋混凝土柱与地下结构的连接882

5.10.5闸墩、闸槽882

5.10.5.1 闸墩882

5.10.5.2 闸槽882

5.11泵房算例883

5.11.1圆形泵房883

5.11.1.1 带隔墙平底泵房算例883

5.11.1.2 球底泵房算例895

5.11.1.3 砖石泵房算例901

5.11.2矩形泵房905

5.11.2.1 挡土墙式泵房算例905

5.11.2.2 板式泵房算例915

5.11.2.3 框架式取水泵房算例921

5.12附表953

5.12.1 ρ1、ρ2、ρ3表953

5.12.2 圆拱内力计算表953

5.12.3 环板内力计算表958

第6篇沉 井959

6.1概述959

6.1.1 沉井的应用959

6.1.2 结构型式959

6.1.3 沉井材料960

6.1.4设计要点960

6.1.4.1 施工方法960

6.1.4.2 一般要求961

6.1.4.3 结构布置961

6.2设计资料962

6.2.1 水文及工程地质资料962

6.2.2 其他资料962

6.3设计计算962

6.3.1 井壁厚度的确定962

6.3.2下沉计算963

6.3.2.1 井壁与土壤的摩阻力963

6.3.2.2 下沉计算964

6.3.3抗浮验算965

6.3.3.1 施工阶段抗浮验算965

6.3.3.2 使用阶段抗浮验算965

6.3.4圆形沉井井壁计算965

6.3.4.1 荷载965

6.3.4.2 水平内力计算966

6.3.4.3 纵向弯曲计算967

6.3.4.4 竖向拉断计算969

6.3.5矩形沉井井壁计算969

6.3.5.1 井壁内力计算969

6.3.5.2 纵向弯曲计算971

6.3.5.3 竖向拉断计算972

6.3.5.4 隔墙和框架（底梁）计算972

6.3.6刃脚计算974

6.3.6.1 荷载974

6.3.6.2 竖向内力计算974

6.3.6.3 水平内力计算976

6.3.7封底及底板计算976

6.3.7.1 一般说明976

6.3.7.2 封底厚度计算977

6.3.7.3 底板内力计算978

6.3.7.4 封底混凝土和底板共同工作979

6.3.8井内顶管时后背井壁计算979

6.3.8.1 圆形沉井在顶力作用下的内力计算979

6.4构造980

6.4.1 刃脚的形式和构造980

6.4.2 井壁构造981

6.4.3底板与底部构造983

6.4.3.1 底板支承构造983

6.4.3.2 底部构造984

6.5施工要求985

6.5.1 制作985

6.5.2 下沉987

6.5.3 封底987

6.5.4 允许偏差988

6.6算例988

6.6.1 圆形大口井988

6.6.2 圆形沉井污水泵房992

6.6.3 矩形沉井给水泵房996

6.7 带中隔墙圆形平面框架内力计算表1016

第7篇管 道1025

7.1 概述1025

7.2荷载1025

7.2.1 一般说明1025

7.2.2 自重荷载1026

7.2.3 垂直土荷载1027

7.2.4 水平土荷载1031

7.2.5 地面活荷载1032

7.2.6 内水压力1039

7.2.7 施工荷载1040

7.2.8 其它荷载1042

7.3钢管1043

7.3.1 一般说明1043

7.3.2 内力分析及截面设计1044

7.3.3 构造要求1089

7.3.4 钢管管壁设计厚度参考表1092

7.3.5 算例1096

7.3.6 钢管计算用表及其它有关方法1101

7.4铸铁管1114

7.4.1 一般说明1114

7.4.2 结构计算1114

7.4.3 铸铁管的允许覆土深度参考表1117

7.4.4 算例1121

7.5预应力混凝土管1122

7.5.1 一般说明1122

7.5.2 内力分析及截面设计1122

7.5.3 结构验算1127

7.5.4 构造要求1128

7.5.5 预应力混凝土管内、外压换算图表1128

7.5.6 算例1147

7.5.7 预应力混凝土管规格及有关技术指标1155

7.6预制混凝土及钢筋混凝土圆管1156

7.6.1 一般说明1156

7.6.2 内力分析和截面设计1156

7.6.3 构造要求1161

7.6.4 算例1168

7.6.5 国内部分工厂产品规格1171

7.7现浇钢筋混凝土圆管1176

7.7.1 一般说明1176

7.7.2 内力分析及截面设计1176

7.7.3 构造要求1179

7.7.4 截面设计成果表1179

7.7.5 算例1234

7.7.6 计算图表1240

7.8钢筋混凝土矩形管道1243

7.8.1 一般说明1243

7.8.2 内力分析及截面设计1244

7.8.3 构造要求1251

7.8.4 单孔现浇钢筋混凝土矩形管道算例1254

7.8.5 双孔现浇钢筋混凝土矩形管道算例1268

7.8.6 计算用表1284

7.9混合结构矩形管道1330

7.9.1 一般说明1330

7.9.2 结构计算1331

7.9.3 构造要求1335

7.9.4 算例1338

7.10拱形管道1343

7.10.1 一般说明1343

7.10.2 结构计算1345

7.10.3 构造要求1350

7.11附属构筑物1353

7.11.1 一般说明1353

7.11.2 闸门井、检查井、连接井、跌落井1353

7.11.3 雨水口1358

7.11.4 倒虹管1359

7.11.5 进出水口1359

7.11.6 管道支墩1360

7.12交叉处理1363

7.12.1 一般说明1363

7.12.2 排水管道与铸铁管或钢管（给水管、煤气管、油管等）交叉1363

7.12.3 排水管道与电信、电力等各种电缆交叉1365

7.12.4 排水管道与排水管道或热力管沟交叉1365

7.12.5 预应力混凝土管与其它管道交叉1366

第8篇抗震设计1367

8.1概述1367

8.1.1 适用范围和抗震设防标准1367

8.1.2 场地和地基1367

8.1.3 抗震设计的原则和基本规定1369

8.2水池1370

8.2.1 构造要求1370

8.2.2 抗震验算1371

8.2.3 算例1375

8.3水塔1382

8.3.1 结构选型及构造要求1382

8.3.2 抗震验算1383

8.3.3 算例1386

8.4泵房1388

8.4.1 结构选型及构造要求1388

8.4.2 抗震验算1391

3.4.3 算例1401

8.5地下管道1408

8.5.1 场地和管材的选择1408

8.5.2 构造要求1409

8.5.3 抗震验算1410

8.5.4 算例1412

第9篇有关指标及常用资料1415

9.1给水排水工程的特殊荷载1415

9.1.1 构筑物顶盖和楼面活荷载1415

9.1.2 立式轴流泵荷载1415

9.1.3 墙式圆形闸板闸门的启闭力1416

9.2稳定验算有关数值1416

9.2.1 安全系数1416

9.2.2 摩擦系数1416

9.3材料物理力学指标1418

9.3.1 常用材料重量1418

9.3.2 几种水溶液浓度1419

9.3.3 容料压力1421

9.4一般构造1423

9.4.1 细部构造1423

9.4.2 变形缝1431

9.4.3 施工缝1436

9.4.4 防水1438

9.4.5 渗漏和修补1444

9.4.6 防腐蚀1449

9.5地基的鉴别1456

9.5.1土壤的特征和分类1456

9.5.1.1 土壤的组成1456

9.5.1.2 土壤的物理力学指标1456

9.5.1.3 土壤的分类1460

9.5.2特殊地基的鉴别和处理1462

9.5.2.1 岩石地基1462

9.5.2.2 人工填土地基1462

9.5.2.3 山区岩土地基1462

9.5.2.4 岩溶与土洞1463

9.5.2.5 多年冻土地基1465

9.5.2.6 湿陷性黄土地基1465

9.5.2.7 软土地基1467

9.5.2.8 膨胀土地基1468

9.6常用资料1470

9.6.1气象地温资料1470

9.6.1.1 气象资料1470

9.6.1.2 地温资料1474

9.6.2特种混凝土和砂浆1477

9.6.2.1 防水混凝土1477

9.6.2.2 早强混凝土1478

9.6.2.3 水玻璃耐酸混凝土和砂浆1479

9.6.2.4 耐碱混凝土和砂浆1482

9.6.2.5 膨胀水泥混凝土和砂浆1483

9.6.2.6 水工混凝土1484

9.6.2.7 水下浇捣混凝土1485

9.6.2.8 混凝土减水剂1485

9.6.3防水材料1488

9.6.3.1 防水卷材1488

9.6.3.2 沥青、沥青胶及冷底子油1488

9.6.3.3 防水涂料1489

9.6.3.4 防水油膏1493

9.6.3.5 防水剂1494

9.6.3.6 止水带1497

9.6.3.7 注浆材料1499

9.6.3.8 堵漏材料1500

9.6.4 耐腐蚀材料1501

9.6.5 混凝土和砂浆配比1506

9.6.6 常用水泥选用参考表1510

9.6.7 混凝土强度增长率及混凝土结构拆模时间1512

9.6.8 焊条及焊缝1513

9.7水下施工1514

9.7.1施工方法及有关要求1514

9.7.1.1 水下法1514

9.7.1.2 吊装法1516

9.7.1.3 栈台法1517

9.7.1.4 浮沉法1517

9.7.1.5 筑岛法1518

9.7.1.6 围堰法1519

9.7.2专项技术规定1520

9.7.2.1 关于水下基坑开挖1520

9.7.2.2 关于水下基床整平1521

9.7.2.3 关于水下混凝土灌注1521

9.7.2.4 关于水下施工精度控制1521

主要参考文献1525