反吊膜结构计算模型及计算分析

    一、结构分析特点：

    反吊膜在计算中，先要考虑的是壁柱与墙体的内力分配关系问题。根据相关分析，生物池计算模型简化为扶壁式挡水墙。壁柱一方面传递和承担池顶立柱的竖向力、弯矩;另一方面又是侧墙的支撑，协同承担侧向荷载。如果池壁的厚度设为定值，壁柱本身的尺寸调整会影响它与池壁之间的刚度关系，从而影响内力分配。在计算模型中如何正确模拟二者刚度关系，如何恰当分析壁柱对侧墙的支撑作用，就是解决这一问题的关键。在设计过程中应用了SAP000结构分析软件。

    另外，由于增加了柱顶外力，因而增加了挡水墙的基底反力和基底稳定验算的复杂性。

    二、计算模型的确定：

    1、选取计算单元和确定计算条件：

    所选取的外墙计算单元为短向池壁居中的一段，中隔墙计算单元也为居中的一段，因为二者由上部结构传来的柱顶反力越大。上述挡水墙两侧均有变形缝，只在底部有固定支撑。位于角部的池壁单元在本文中不作为有代表性的计算单元讨论，是因为虽然它与所选反吊膜单元的支撑条件不同，但其池顶角柱的内力相对很小、固定支撑的支座又多于所选单元，所以在设计过程中只进行计算配筋。所选取的池壁长14m、净高7m。根据经验，将池外壁顶部宽度b设为400m、底部宽度b2设为600m;池中隔墙顶部宽度设为400m底部宽度设为700m。外墙下方局部底板厚度t为90om，将其作为挡水墙的基础，其向池外出挑L设为1m、向池内出挑L2设为6m;中隔墙下方局部底板厚度为650mm，其向两侧各延伸3.5m;其余部位底板厚度为400m。

    2、结构计算：

    挡水墙的荷载分别设为Q1~Q4:Q1为池外侧土的荷载;Q2为一侧空池、另一侧池子满水时或池内满水、池外未回填的内水外空工况中的内水荷载;Q3为池顶活荷载(反吊式膜去臭装置钢结构柱底集中力)，而由反吊式膜直接传至柱顶的水平力设为H、竖向力设为NM，来自于反吊膜及其支架的自重以及承受的风荷载，由二者推算Q3;Q4为堆积荷载的作用。地基反力按文克尔假定计算，综合考虑后，基床系数取为20000NV/m3。