[发明专利]核电站大直径现浇三通压力混凝土供水管的制作方法

权利要求书

1.核电站大直径现浇三通压力混凝土供水管的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

1）根据三通压力混凝土供水管（1）的结构数据建立三维实体模型，选取若干个不同位置的切割点对三维模型进行剖析，得到三通压力混凝土供水管（1）的内部结构，该三通压力混凝土供水管（1）交汇处内壁呈蝶形；

2）根据三通压力混凝土供水管（1）在多种不同状态下的边界条件，选取出多种具有代表性的三通压力混凝土供水管（1）运行工况；

3）采用有限元程序分析步骤2）中多种具有代表性的三通供水管运行工况，获得供水三通供水管的应力分布，得到三通压力混凝土供水管（1）的外形；

4）结合步骤1）的三维模型和步骤3）的有限元分析结果对三通压力混凝土供水管（1）进行配筋，配筋采用标准截面配筋和局部加固的方式；

5）根据步骤3）所述三通压力混凝土供水管（1）外形和步骤4）所述钢筋布置结果，得到核电站现浇大直径三通压力混凝土供水管（1）整体设计方案；

6）根据步骤5）所述整体设计方案现场配筋和进行混凝土浇注，制作得到核电站现浇大直径三通压力混凝土供水管（1）。

2.根据权利要求1所述的核电站大直径现浇三通压力混凝土供水管的制作方法，其特征在于：所述步骤4）中配筋采用的标准截面配筋和局部加固方法，具体如下：

1）标准截面段配筋

标准截面段配筋是对截面呈内圆外方的直线段即标准段进行配筋，首先对三维模型的直线段剖切，得到垂直于水流方向截面和顺水流方向截面的形状；然后根据步骤3中获得的有限元分析结果提取该截面位置的正应力及剪应力，并进行积分，获得该截面的弯矩、剪力及轴力，选取步骤2）中各工况下获得的该截面最不利的内力效应组合；最后通过梁、柱截面配筋公式获得截面配筋，获得所有标准段的配筋，包括顺水流方向和垂直水流方向内外层受力钢筋；

2）三通交汇处配筋

根据步骤1）分析得到三通压力混凝土供水管（1）交汇处内壁呈蝶形，其表面的应力及内力分布不规则，此处配筋采用局部加固的方式，首先对交汇段进行剖切，得到垂直于水流方向截面和顺水流方向截面的形状；然后根据步骤2）提取该截面的正应力值，区分压应力和拉应力，对拉应力区进行积分，获得拉力值，并按该拉力值全部由该方向的钢筋承受的原则计算钢筋截面面积；最后按主供水管中心线对称原则和步骤1）得到的蝶形内壁形状，进行加固段钢筋布置；在标准截面段与交汇段相交叉位置，采用标准截面段钢筋和局部加固段钢筋叠加配置。

3.根据权利要求1所述的核电站大直径现浇三通压力混凝土供水管的制作方法，其特征在于：所述步骤2）中三通压力混凝土供水管（1）在各种状态下的边界条件包括内水压力、基本荷载和内水温度变化，所述各种状态指三通压力混凝土供水管（1）在正常运行状态、水击状态以及试验状态；所述试验状态最大内水压力是正常运行状态的1.5倍；所述基本荷载包括地面活荷载、外部土水压力和结构自重，处于试验状态时，仅需要考虑结构自重和内水压力以及外部施工荷载；所述内水温度变化是指由于三通压力混凝土供水管（1）壁较厚，在外部地下水与内部管道循环水温差条件下产生的温度荷载，根据不同的运行状态选择相应的温差折减。

4.根据权利要求3所述的核电站大直径现浇三通压力混凝土供水管的制作方法，其特征在于：所述内水温度变化在承载力极限状态，开机瞬间温差不折减；在正常使用状态，正常稳定运行后通过混凝土管温度传导分析获得折减数据进行折减。

5.根据权利要求1或3所述的核电站大直径现浇三通压力混凝土供水管的制作方法，其特征在于：所述步骤2）中选取出多种具有代表性的三通压力混凝土供水管（1）运行工况，包括以下五种工况：

工况1，运行状态：夏季开机运行时刻，极限状态：承载能力极限状态；

工况2，运行状态：夏季开机运行7天后，极限状态：正常使用极限状态；

工况3，运行状态：水击工况，极限状态：承载能力极限状态；

工况4，运行状态：冬季设计低水温时开机运行，极限状态：承载能力极限状态；

工况5，运行状态：压水试验，极限状态：承载能力极限状态。