邱良
徐州市市政设计院有限公司江宁分公司
摘要：圆形水池作为工程项目中经常遇到的类型之一，尤其对于圆形钢筋混凝土水池来说，由于水池较薄、容积较高等特征，抗震设计与施工控制成为业界共同关注的问题，因此需要使用合理的抗震设计，才能确保圆形钢筋混凝土水池工程项目施工效率与安全性。综上所述，本文将对圆形钢筋混凝土水池抗震设计性能进行分析，以期为施工企业提供参考。
关键词：圆形；钢筋混凝土；水池；抗震设计
前言：近几年来我国市政工程、工厂建设等相关行业获得迅猛发展，其中最为常用的就是圆形水池结构。因其经济性与整体性的性能较为良好，被广泛应用在给排水工程构筑物内。圆形水池结构中主要包含圆柱壳等相关壳体构件，计算结构时会使用较为特殊的方式，这种结构拥有很强优势，如受力性能高、整体刚度适宜，相同容积可节省施工材料，节省施工成本。但若发生地震，消防、生活用水等相关生命线工程决不能中断，因此必须对圆形钢筋混凝土水池抗震设计性能进行分析，才能加强抗震设计合理性，确保在地震中可提供稳定水源。
一、圆形钢筋混凝土水池抗震设计性能基础要求
对圆形钢筋混凝土水池进行抗震设计过程中，可以将其划分成三个层次，主要内容为：圆形水池概念设计方案、抗震性能计算、构造措施。设计圆形钢筋混凝土水池概念方案时，设计师应制作科学、合理的计算简图与地震作用传递路线图；计算水池抗震性能主要是为水池抗震水提供有效的定量依据[1]；使用合理构造措施，可以确保结构整体性与完整性，使被削弱或突变导致的薄弱部分获得加强。
制定圆形钢筋混凝土水池构造措施过程中，应遵循提升水池整体习惯原则，各个构件之间连接的可靠性、稳定性，各个结构自身具备的刚度与强度都会对圆形水池整体性产生直接影响。在水池内设置立柱涵盖水池过程中，应在圆形水池内立柱上端、下端共同设置箍筋加密区域；设置导流墙等构件的时候，相关工作人员应该保证水池立柱不会在干线的高度范围形成短柱。并在圆形水池周边设置防震区域，应确保水池受拉筋最小锚固长度应充分符合抗震设计要求，同时还应依据实际情况提升圆形水池整体配筋率，从根本上提升圆形钢筋混凝土水池整体抗裂性与稳定性。针对一些连接水池的设备和管道，相关工作人员应该采取具有针对性的措施。
二、圆形钢筋混凝土水池抗震设计性能
开展圆形钢筋混凝土水池抗震设计过程中，如果水池高度超过半数以上且被埋在地下，那么相关工作人员应该根据具体的实际情况来计算具体内容，反之则根据地面结构数据来计算。如果圆形钢筋混凝土水池与抗震措施相符，那么相关工作人员可以设置抗震烈度，并将其设置在7以内，并且此时也不需要设置变形缝地下单层水池部分。如果设为8，那么则可以不计算地下敞口水池的抗震结果。如果设为9，那么需要通过具体分析来计算竖向地震的形成作用。可以将地震作用看作为偶然作用，验算圆形水池截面抗震数据过程中，不需要进行闭水实验，只要考虑正常因素就可以。
（一）圆形水池地基设计方法
选择圆形钢筋混凝土水池建设地点过程中，相关工作人员可以根据实际情况避开不利地位并选择合适的位置，从而防止水池被设置在危险地段中。设计圆形水池地基过程中，应确保地基土内是否含有液化土层或软弱土层，是否针对地基使用相应抗震措施，如果液化土层没有经过处理，同时地基内含有软弱土层时[2]，禁止将该部分作为圆形水池天然地基持力层。如果在建设过程中遇到较浅的液化土层或软弱土层，可使用动力置换方法、换填垫层方法对地基进行有效处理，处理软弱土层过程中可利用动力、静力作用提升土整体密实度。如使用真空预压方法、强夯法、加载预压方法等进一步加强地基承载能力，使基土液化情况被彻底消除。若遇到较厚软土层，可使用复合地基的方式对地基进行处理，如CFG桩、振冲碎石桩等多种方法。如果遇到处理难度、深度较高的部分，也可以使用桩基础处理方法。
（二）圆形水池地震作用计算方法
圆形钢筋混凝土水池基于地震动影响下会生成一定地震作用，其主要是根据自重惯性作用以及水池内部液体压力、圆形水池外部动土产生的压力。因此，本文对上述几个方面分别进行了具体的研究与分析。
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（三）基于地震作用基础上圆形水池产生的内力分析
对圆形钢筋混凝土水池抗震设计性能进行分析与计算过程中，在水平地震的影响下，相关工作人员可以把圆形水池内力分析模型视为竖向剪切变形梁，针对梁截面来讲，其会承受结构整体生成的自重惯性作用、动水压力等这几种压力分布状态全部为余弦分布状态。对于圆形水池竖向剪切变形梁抗震性能进行计算时，需要取任意单位高度圆环值，利用公式⑥计算其环向拉力值：⑥。在该公式中，Pti,k表示沿圆形水池壁高度，截面i部分池壁产生的环向拉力标准值，单位是kN/m；Fik为沿圆形水池壁高度，截面i部分受到的水平地震作用标准值；rc表示圆形水池截面i部分的计算半径，单位是m，在取具体数值的过程中，可以将水池圆心与水池壁厚度中心的距离取出来；θ为水平地震方向，通过具体的计算来算取截面与其之间的夹角数值。
带有上盖的圆形钢筋混凝土水池整体具备很强的刚度与整体性，圆形水池壁还可以承受非常大的顶板自惯性作用，但是此过程不需要通过反复地计算连接数值来保证其精准性，确保其不会对圆形水池立柱产生影响与危害。
结语：通过上文的分析可以看出，本文主要讨论了圆形钢筋混凝土水池抗震设计过程与性能要求。在开展具体的研究时，应首先确保选址合理性，尽量选取良好施工地段，同时采用半地下水池、地下水池等对抗震性能更加有利的结构类型。其次应全面、认真进行圆形水池抗震能力验算，确保圆形水池具备更加合理、科学的抗震构造，加强水池整体性与经济性、抗震能力，避免在地震发生过程中受到严重损坏。
参考文献：
[1]高霖.地面式钢筋混凝土水池自愈、渗漏试验及地震响应分析[D].黑：江:中国地震局工程力学研，所,2015.
[2]钢筋混凝土水池结构设计软件[Z].北京世纪旗云软件技术有限公司.2011.