埋設管道在混凝土分縫處的應力計算與研究

李勝兵，方 杰，葛新峰，丁銘泉

(1.中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.河海大學能源與電氣學院，江蘇 南京 211100)

0 引 言

在水電站等行業的管道敷設設計中，不可避免地需要在混凝土構筑物中埋設管道，這些埋設管道可能會穿越混凝土結構分縫或大體積混凝土分縫；而這些分縫會在一定條件下，產生位移和錯位。為了避免穿越混凝土分縫處的埋設管道遭到破壞，埋設管道需要進行過縫處理。

過縫處理措施主要有2種：

(1)套用手冊里的數表，在過縫處預留一定長度的空腔或外敷柔性材料。

(2)采用波紋管等變位補償元件。

水電站輸水系統的壓力鋼管作為結構或結構的一部分，通常的過縫處理方法是增強結構以抵抗小的錯位趨勢，或者在分縫處采用一定長度的空腔，以適應分縫處的錯位[1]；在長距離輸送管道或在市政工程中，埋設管道往往處于復雜地質條件下，通常的過縫處理方法是在搭接縫或可能發生地質沉降的部位的一段埋管外包扎軟墊層或采用柔性管道[2]。已有的文獻中通常采用ABAQUS、ANSYS等軟件[3-4]對混凝土分縫處的管道進行有限元分析來討論分縫對埋管受力及沉降的影響，計算過程復雜。本文通過對大體積混凝土中的埋設管道進行研究，認為其結構條件簡單，可作為混凝土的一部分進行考慮，并提出了基于經典分析理論的混凝土分縫處的應力計算方法。

1 主要研究問題

在環境溫度升高或降低時，混凝土和埋設在其中的管道會隨之膨脹或收縮，這是在進行埋設管道設計時需要考慮的問題。……