摘要：简要分析了采用结构力学法计算一般压力明管的基本方法和思路，并对某电站压力明管的强度进行了复核计算，同时用锅炉公式进行比较。并对钢管进人孔、伸缩节的结构受力特点提出了重点强度复核部位及计算方法。

关键词：压力明管局部应力膜应力水锤压力

1　工程概况
　　某电站枢纽工程由水库大坝、引水系统、发电厂房及升压站等组成。大坝为浆砌块石双曲拱坝，坝址以上集雨面积2，最大库容万3，是一座以发电为主的小（）型水库电站。引水系统总长约，其中隧洞总长，开挖直径．，压力明钢管总长，内径．，管壁厚度从钢管进口的逐渐变厚至。发电厂房由主、副厂房两部分组成，主厂房面积，副厂房面积，内安装两台水轮发电机组。为了增加发电效益，决定将原坝体加高，增加电站正常发电静水头至，比原增加约。同时，封堵隧洞末端调压室，使得水锤压力又有所增加。由于工程扩建加上调压室的封闭，压力钢管的实际荷载发生了变化，需要进行强度复核以验算钢管承载能力能否满足工程安全运行的要求。2　用结构力学法复核压力明管强度的内容2．　设计荷载的确定　　作用在压力明管上的荷载按作用力方向可分为径向荷载、垂直管轴向荷载、平行管轴向荷载。其中径向荷载有内水压力、水锤压力（内水压力设计值和水锤压力设计值合称内水总压力设计值）；垂直管轴向荷载有钢管自重和管内水重分力；平行管轴向荷载有伸缩节端部的内水压力、弯管上的内水压力及离心力、渐缩管上的内水压力、钢管结构自重分力、关闭阀门及闷头上的力、温度作用力等。计算出各种荷载标准值后乘以相应的荷载分项系数即为设计荷载值。除水锤压力外，其它荷载均可直接求得，因此就管道内的水锤压力计算方法进行简要分析。　　（）水锤波传播速度的确定。水锤波的传播速度与管壁材料、厚度、管径以及水的弹性模量等有关。其传播速度可表示为：
　　式中：w—水的体积弹性模量，取．／2；、分别表示水的容重、管道半径；管道的抗力系数。根据以上公式可以求出不同介质中的水锤传播速度，则在管道中的平均波速m=∑a_il_i/l。式中：i、分别表示同种管道长度、串联后管道总长。　　（）水锤形式的确定。水锤的产生形式有直接水锤和间接水锤。间接水锤是指当阀门关闭过程结束前，水库异号反射回的降压波已到达阀门外，即s≥2l／，这种水锤称为间接水锤。经计算，间接水锤为第一相。（）水锤计算。第一相水锤可以按以下公式进行计算：
　　根据上述公式计算出，则水锤压力设计值为＝式中为荷载分项系数。　　若产生的水锤为末相水锤（极限水锤），则按下式计算水锤增加值：式中字母意义同上。2．直管段计算断面及应力组合　　（）计算部位的选择。根据明钢管的受力特点，计算钢管直管段应力时，应选取个基本计算部位：即跨中（断面）；支承环旁管壁膜应力区边缘（断面）；加颈环及其旁管壁（断面）；支承环及其旁管壁（断面）。如图所示：