不銹鋼集水槽的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
集水槽是用不銹鋼制成的，在其末端或特定位置設(shè)有堰口的集水槽，主要用于均勻集水、配水和測(cè)量流量。不銹鋼集水槽適用于各種形式的平流沉淀池的或斜管沉淀池的集水，不銹鋼排水槽適用于水廠濾池沖洗廢水的排水。不銹鋼集水槽一般分為U字形和V字形，是水廠沉淀溢面集水和輸水至濾池的重要裝置，集水槽的材質(zhì)、制作和安裝工藝跟隨水質(zhì)、水量、池容貌有著直接關(guān)系。不銹鋼水槽不僅能保證安裝時(shí)的高精度水平，即使在池體因自然沉降影響平衡時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)便的調(diào)整仍能保持高精度水平，有利于保證出水的水質(zhì)水量，解決了傳統(tǒng)集水槽存在的弊端，免去了除銹防腐的成本和定期清洗的繁雜勞動(dòng)，簡(jiǎn)化了管理，美化了廠容廠貌，展現(xiàn)了水廠現(xiàn)代化氣息。
集水槽主要承受集水槽內(nèi)的內(nèi)水壓力作用，其次是單層配水槽傳來(lái)的集中荷載及風(fēng)荷載。內(nèi)水壓力隨水深增加，壓力越大，在內(nèi)水壓力作用下，集水槽壁板同時(shí)承受彎矩與拉力作用。采用傳統(tǒng)平面假定方法不易準(zhǔn)確計(jì)算出集水槽壁板承受的拉力，且不能根據(jù)水壓力的特點(diǎn)進(jìn)行變截面設(shè)計(jì)，同時(shí)忽略了暗框架與集水槽壁板作為一個(gè)整體，共同承受內(nèi)水壓力。
對(duì)于集水槽的樁基布置，傳統(tǒng)的豎向荷載平均法計(jì)算出的樁數(shù)偏多，不易準(zhǔn)確計(jì)算出樁承受的水平力。由集水槽結(jié)構(gòu)形式及受力特點(diǎn)分析可以看出，集水槽各部分構(gòu)件之間是相互協(xié)同作用，共同承受集水槽內(nèi)水壓力及其他荷載。平面假定簡(jiǎn)化計(jì)算只能顧此失彼，不能進(jìn)行整體計(jì)算。
因此，為準(zhǔn)確真實(shí)地模擬集水槽結(jié)構(gòu)整體受力的特性，滿足結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的，集水槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有必要采用三維有限元整體分析計(jì)算。三維有限元整體分析能夠更準(zhǔn)確地反映集水槽結(jié)構(gòu)在內(nèi)水壓力作用下的受力狀態(tài)，尤其是對(duì)壁板彎矩、拉力及其與暗框架的協(xié)同作用進(jìn)行精細(xì)化模擬。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)各部位的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況進(jìn)行全面分析，可以實(shí)現(xiàn)變截面設(shè)計(jì)的合理性，提升結(jié)構(gòu)安全性與經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，該方法還可有效評(píng)估樁基在復(fù)雜荷載作用下的受力情況，優(yōu)化樁的數(shù)量及布置形式，從而提高整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)精度與可靠性。
