泵站流道導流隔水墻對結構內力分布的影響分析

邱 輝， 侯繼平

（中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014）

1 工程概況

大治河排澇泵站工程位于杭州市蕭山區大治河和錢塘江交匯口處，泵站設計排澇流量100.0 m3/s，采用5臺立式軸流泵[1]。主泵房順水流向長35.00 m，分為2臺泵一跨和3臺泵一跨，共2個結構段。每臺泵設獨立流道，每孔凈寬7.50 m，中墩厚1.80 m，左側邊墩厚1.50 m（靠水閘），右側邊墩厚2.00 m。進水流道底板頂面高程-3.10 m，底板厚1.50 m；進水流道頂板底高程-0.40 ～ 0.30 m，厚度1.42 ～ 1.79 m。工程平面布置見圖1。

圖 1 工程平面布置圖

為改善進水流道內水流的流態和進水流道頂板與底板的受力狀態，在進水流道內增設導流隔水墻。本文以3臺泵一跨的結構段為例，采用ANSYS平面有限元方法分析導流隔水墻在不同厚度d的情況下，進水流道底板、頂部、閘墩和導流隔水墻受力情況的變化規律，從而結合水流要求最終確定合適的導流隔水墻尺寸。

2 計算假定和荷載

2.1 計算假定和荷載

根據泵站設計規范:進水流道由導流隔水墻分成雙孔矩形斷面時，可按對稱框架結構進行計算[2]。本工程閘墩、底板和頂板厚度較大，在計算中考慮其厚度的影響，即考慮剪切變形及節點剛性的影響。選取距上游7.00 m的橫斷面為研究對象，荷載有自重、外水壓力、內水壓力、土壓力、設備重、揚壓力和樁基反力。土壓力按靜止土壓力進行計算，取靜止土壓力系數K0= 0.4；樁基反力根據整體穩定計算結果和樁基計算結果，按承臺擴散為均布荷載進行計算；滲透壓力按阻力系數法進行計算。計算中遵循以下假定:①選取單寬平面框架計算，考慮相鄰框架之間的不平衡剪力[3]；……