CKSTank与世纪旗云水池计算对比

薛鹏

摘要：水池作为石化行业污水处理中的重要组成部分，同时又作为结构设计中的一大难点，其计算通常将池壁假定为单双向板，然后查表求得内力。该方法以静力手册中的弹性薄板理论为依据，而当池壁厚度较大，该理论假定是否精确尚待商榷。本文通过对CKSTank的有限元法与世纪旗云的弹性薄板理对比分析，探讨薄板理论与有限元法的差异之处。

关键词：CKSTank;水池;薄板;厚板;SAP2000;世纪旗云

一、概述

水池是给水排水和污水处理结构工程中最重要的土建工程，占土建工程总造价的60%～80%以上，水池结构的合理性对水池的造价影响颇深。目前水池的计算主要采用单双向板假定，通过查表计算其内力，然后设计配筋。对于小型水池，查表法可快速求得内力，但是对于大型水池，由于其尺寸过大，模型的假定是否准确，薄板理论能否精确，都有待进一步分析讨论。本文以中海油惠州污水项目反洗废水池为例。通过CKSTank和世纪旗云两种软件进行内力分析。探讨两种理论的计算差异性。

二、项目概况

项目坐落于惠州，历年最热月平均温度28.6℃，历年最冷月平均温度14.3℃，项目所在场地原为海域，已经回填整平，回填土为开山碎石土，后经强夯处理，勘察期间测得场地静止地下水位埋深为1.80m，抗震设防烈度7度，工程场地设计基本地震加速度值0.15g，水平地震影响系数最大值0.115，工程场地设计特征周期值0.40s，工程场地类别II类，设计地震分组第一组，基本风压标准值0.75 kN/m2，地面粗糙度A类，钢筋混凝土水池C35防渗混凝土，池顶板混凝土保护层厚度30mm，池壁、池底板上层混凝土保护层厚度35mm，池底板下层混凝土保护层厚度50mm

三、水池设计参数

水池长14.4m，宽6m，深5.5m，最大设计水深4.5m。水池为地下水池，池顶盖与地面持平。水池顶盖150mm厚，水池池壁300mm厚，水池底板600mm，底板外挑尺寸600mm。混凝土C35，钢筋采用HRB400。池内水重度10kN/m3，池顶采用上人水池池盖，顶板活荷载取2 kN/m3，地面堆积荷载10 kN/m3，回填土内摩擦角取30°，修正后地基承载力取200kPa。地基抗震承载力调整系数取1.3。

四、计算结果对比

世纪旗云计算结果如表1：

CKSTank計算结果如表2：

五、结论

通过上表看以看出，正面池壁配筋面积，世纪旗云为1127mm²，CKSTank为1123mm²。侧面池壁配筋面积，世纪旗云为1290mm²，CKSTank为1557mm²。底板配筋面积，世纪旗云为1200mm²，CKSTank为1177mm²。计算结果相差不大，有限元法在池壁端部因应力集中，所得结果较大，而实际配筋中通常在端部采取转角构造筋来加强该部分，由此可得两种计算方式都是正确的。

作者单位：中国石油集团东北炼化工程有限公司 土建室