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郑州市耐腐蚀管厂家

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应更多考虑减少水头损失；对高水头电站，有时为了使结构合理简单，可以容许水头损失稍大一些。
二、岔管的布置形式
　　岔管的典型布置有以下三种，如图8-31所示。
　　(1) 非对称Y形布置，见图8-31(a)。如果要从主管中分出一支较小的岔管，或者两条支管的轴线因故不能作对称布置时，可以用不对称的卜形布置。
　　
　　        (a)                     (b)                    (c)
图8-31 岔管的布置方式
　　(2) 对称Y形布置，见图8-31(b)。用于主管分成二个相同的支管，如一管二机。
　　(3) 三岔形布置，见图8-31(c)。用于主管直接分成三个相同的支管。
　　若机组台数较多，可采用对称Y形—非对称Y形或对称Y形—三岔形组合布置。
　　我国已建钢岔管的布置形式中卜形布置居多。除因卜形布置灵活简便外，还因以往建造的钢岔管规模较小，采用贴边岔管较多，较适合于卜形布置。岔管的主、支管中心线宜布置在同一平面内，使结构简单。
图8-32 锥管公切球
　　主、支管管壁的交线，称为相贯线。由于在相贯线处主支管互相切割，常常需要沿相贯线用构件加强。为了便于加强构件的制造和焊接，希望相贯线是平面曲线。可以在几何上证明，相贯线是平面曲线的必要和充分条件是主支管有一公切球，如图8-32所示。
　　如果主、支管的直径相差较大，或因其它原因，主、支管公切于一个球有困难，则相贯线将位于曲面上，沿相贯线的加强构件将是一个曲面构件，计算、制造、安装等都比较困难。
三、岔管的结构形式
(一) 三梁岔管
　　在压力钢管的分岔处，由于管壳相互切割，不再是一个完整的圆形，如图8-33所示。在内水压力作用下，管壁所承担的环向拉应力无法平衡。这样，在主管与支管及支管间的相贯线上，作用着主、支管壳体传来的环向拉力和轴力等复杂外力，因此需要增加管壁厚度，并用两根腰梁和一根U梁进行加固，使之有足够的强度和刚度。以正Y形对称分岔为例(见图8-33)，主管一般为圆柱管，支管为锥管。沿两支管的相贯线用U梁加强，沿主管和支管的相贯线则用腰梁加强，U梁承受较大的不平衡水压力，是梁系中的主要构件。将U梁和腰梁端部联结点做成刚性联结，形成一个薄壳和空间梁系的组合结构，其受力非常复杂。
　　根据我国已建7个三梁岔管的结构试验证明，在管壁上实测的应力集中系数(实测
　　
　　图3-33 三梁岔管
　　1-腰梁； 2-主管； 3-公切球； 4-支管； 5-U型梁
应力与主管理论膜应力之比)为1.3～2.6。其中五个岔管U梁插入管壁内20～100cm深，应力集中系数为1.3～1.9。另两个岔管U梁未插入管壁内，应力集中系数增加为2.4～2.6。因此，当没有计算分析和试验资料时，考虑到U梁插入管壁内，则局部应力集中系数可以取1.5~2.0。常用的加固梁断面为矩形或T形，在材料允许时应避免采用瘦
高型截面，以矮胖形截面为好。U梁断面尺寸庞大，为改善其应力状态和布置情况，降低岔管壁的应力集中系数，U梁应适当插入管壳内。插入深度在腰梁连接端为零，中部断面处*。梁内侧应修圆角，并应设导流墙。
　　三梁岔管的主要缺点是梁系中的应力以弯曲应力为主，材料的强度未得到充分利用，三个曲梁(特别是U梁)常常需要高大的截面，不但浪费了材料，还加大了岔管的轮廓尺寸，而且可能需要锻造，焊接后还需要进行热处理。由于梁的刚度较大，对管壳有较强的约束，使梁附近的管壳产生较大的局部应力。同时，在内压的作用下，由于相贯线的垂直变位较小，用于埋管则不能充分利用围岩的抗力。因此，三梁岔管虽有长期的设计、制造和运行的经验，但由于存在上述缺点，不能认为是一种很理想的岔管。三梁岔管适用于内压较高、直径不大的明管道。
(二) 内加强月牙肋岔管
　　如图9－34，内加强月牙肋岔管是国内外近年来在三梁岔管的基础上发展起来的新式岔管，目前在我国已基本取代了三梁岔管。
　　如上所述，三梁岔管的U梁插入管壳内能改善U梁和管壳的应力状态，一般来讲，插入愈深，往往是应力愈均匀。月牙肋岔管是用一个嵌入管体内的月牙形肋板来代替三梁岔管的U梁，并取消腰梁。
　　月牙肋岔管的主管为倒锥管，两个支管为顺锥管，三者有一公切球，使相贯线成为平面曲线。
　　图3-34 内加强月牙肋岔管
　　(a) 卜型； (b) Y型
　　这种岔管有下述特点：
　　(1) 月牙肋板只承受轴心拉应力而无弯曲应力，拉应力的分布比较均匀，其数值与邻近管壳上的拉应力相近；(2) 改善了水流条件，使水头损失比一般岔管低许多，特别是对称流态情况可减少一半；(3) 由于取消外加固U梁和腰梁，使岔管外形尺寸大为减小，对埋管可减少开挖工程量。由于外型规整，内水压力也易于通过管壳传给混凝土衬砌和围岩，使围岩的弹性抗力得到更好地发挥。这种岔管在生产建设中通过理论分析、模型试验和原型观测已经积累了一些经验，可应用于大中型电站。鉴于国内已建的大月牙胁岔管均为埋管，对于高水头、大直径的明管，还应深入地研究。
(三) 贴边式岔管
　　贴边式岔管是在卜形布置的主 i-foY a i ? ? New Roman";mso-hansi-font-family: "Times New Roman">抗外压稳定临界压力计算值。
三、光滑管段的临界外压力
　　取单位长度的圆环考虑，在均匀外压力作用下产生变形，如图8-27示。当外压力P增加到临界压力Pcr时，钢管管壁就丧失稳定。在Pcr作用下，管壁维持一定的变形状态。经过推导，得出临界压力Pcr为
　　　　　　　                                  (8-36)
式中     D —— : "T+ D e ? ? >较经济。符号ε的意义见图8－23(b)。
图8－23支承环支承方式
(a) 侧支承；(b) 下支承
　　(1) 侧支承式支承环的内力计算。支承环所承受的荷载主要是管重和水重法向分力产生的剪力(表现为支承环两侧管壁上的剪应力)，以及支墩两侧的反力0.5Q，还有支承环自重，但相对较小，可以不计。钢管一般都是倾斜布置，支承反力为。管重和水重在支承环两侧管壁上产生的剪应力均为，因此沿管壁圆周单位长度上作用在支承环上的剪力为

　　                           (8-26)
　　要进行支承

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(三) 贴边式岔管
　　贴边式岔管是在卜形布置的主 i-foY a i ? ? New Roman";mso-hansi-font-family: "Times New Roman">抗外压稳定临界压力计算值。
三、光滑管段的临界外压力
　　取单位长度的圆环考虑，在均匀外压力作用下产生变形，如图8-27示。当外压力P增加到临界压力Pcr时，钢管管壁就丧失稳定。在Pcr作用下，管壁维持一定的变形状态。经过推导，得出临界压力Pcr为
　　　　　　　                                  (8-36)
式中     D —— : "T+ D e ? ? >较经济。符号ε的意义见图8－23(b)。
图8－23支承环支承方式
(a) 侧支承；(b) 下支承
　　(1) 侧支承式支承环的内力计算。支承环所承受的荷载主要是管重和水重法向分力产生的剪力(表现为支承环两侧管壁上的剪应力)，以及支墩两侧的反力0.5Q，还有支承环自重，但相对较小，可以不计。钢管一般都是倾斜布置，支承反力为。管重和水重在支承环两侧管壁上产生的剪应力均为，因此沿管壁圆周单位长度上作用在支承环上的剪力为
　　                           (8-26)
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