薛鵬

摘要：水池作為石化行業(yè)污水處理中的重要組成部分，同時(shí)又作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一大難點(diǎn)，其計(jì)算通常將池壁假定為單雙向板，然后查表求得內(nèi)力。該方法以靜力手冊(cè)中的彈性薄板理論為依據(jù)，而當(dāng)池壁厚度較大，該理論假定是否精確尚待商榷。本文通過對(duì)CKSTank的有限元法與世紀(jì)旗云的彈性薄板理對(duì)比分析，探討薄板理論與有限元法的差異之處。

關(guān)鍵詞：CKSTank;水池;薄板;厚板;SAP2000;世紀(jì)旗云

一、概述

水池是給水排水和污水處理結(jié)構(gòu)工程中最重要的土建工程，占土建工程總造價(jià)的60%～80%以上，水池結(jié)構(gòu)的合理性對(duì)水池的造價(jià)影響頗深。目前水池的計(jì)算主要采用單雙向板假定，通過查表計(jì)算其內(nèi)力，然后設(shè)計(jì)配筋。對(duì)于小型水池，查表法可快速求得內(nèi)力，但是對(duì)于大型水池，由于其尺寸過大，模型的假定是否準(zhǔn)確，薄板理論能否精確，都有待進(jìn)一步分析討論。本文以中海油惠州污水項(xiàng)目反洗廢水池為例。通過CKSTank和世紀(jì)旗云兩種軟件進(jìn)行內(nèi)力分析。探討兩種理論的計(jì)算差異性。

二、項(xiàng)目概況

項(xiàng)目坐落于惠州，歷年最熱月平均溫度28.6℃，歷年最冷月平均溫度14.3℃，項(xiàng)目所在場(chǎng)地原為海域，已經(jīng)回填整平，回填土為開山碎石土，后經(jīng)強(qiáng)夯處理，勘察期間測(cè)得場(chǎng)地靜止地下水位埋深為1.80m，抗震設(shè)防烈度7度，工程場(chǎng)地設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.15g，水平地震影響系數(shù)最大值0.115，工程場(chǎng)地設(shè)計(jì)特征周期值0.40s，工程場(chǎng)地類別II類，設(shè)計(jì)地震分組第一組，基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值0.75 kN/m2，地面粗糙度A類，鋼筋混凝土水池C35防滲混凝土，池頂板混凝土保護(hù)層厚度30mm，池壁、池底板上層混凝土保護(hù)層厚度35mm，池底板下層混凝土保護(hù)層厚度50mm

三、水池設(shè)計(jì)參數(shù)

水池長(zhǎng)14.4m，寬6m，深5.5m，最大設(shè)計(jì)水深4.5m。水池為地下水池，池頂蓋與地面持平。水池頂蓋150mm厚，水池池壁300mm厚，水池底板600mm，底板外挑尺寸600mm?；炷罜35，鋼筋采用HRB400。池內(nèi)水重度10kN/m3，池頂采用上人水池池蓋，頂板活荷載取2 kN/m3，地面堆積荷載10 kN/m3，回填土內(nèi)摩擦角取30°，修正后地基承載力取200kPa。地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)取1.3。

四、計(jì)算結(jié)果對(duì)比

世紀(jì)旗云計(jì)算結(jié)果如表1：

CKSTank計(jì)算結(jié)果如表2：

五、結(jié)論

通過上表看以看出，正面池壁配筋面積，世紀(jì)旗云為1127mm2，CKSTank為1123mm2。側(cè)面池壁配筋面積，世紀(jì)旗云為1290mm2，CKSTank為1557mm2。底板配筋面積，世紀(jì)旗云為1200mm2，CKSTank為1177mm2。計(jì)算結(jié)果相差不大，有限元法在池壁端部因應(yīng)力集中，所得結(jié)果較大，而實(shí)際配筋中通常在端部采取轉(zhuǎn)角構(gòu)造筋來加強(qiáng)該部分，由此可得兩種計(jì)算方式都是正確的。

作者單位：中國(guó)石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司 土建室