随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高，生产和生活用水量在不断增加，污水处理量也在大幅提高， 从而污水处理场二沉池的容积也越来越大。
二沉池即为二次沉淀池，是污水处理系统的重要组成部分，其作用主要是使污泥分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。一般为圆形敞口水池，池壁高度不大，直径较大。在结构设计时，池壁竖向计算模型往往采用底端铰接，上端悬臂来计算，一般采用普通钢筋混凝土结构即可满足强度、抗裂度要求。水平计算模型按整体圆环进行计算，因水池直径较大，池壁在水压力作用下会产生很大的环向拉应力，若采用普通钢筋混凝土结构很难满足水池的强度、抗裂度要求。通过大量的工程实践，池壁采用无粘结预应力结构能够有效地解决这一问题。
工程概况
中国石油广西石化1000万吨/年炼油工程污水处理场内建有两座二沉池， 圆形敞口，直径为38.80m ， 池壁高度4.80m，埋深为0.90m ，池内正常设计水深4.50m。本工程抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，*组。二沉池底板厚度400mm，外挑长度500mm，采用普通钢筋混凝土结构，C35混凝土浇筑。池壁厚度300mm，采用无粘结预应力钢筋混凝土结构，C40混凝土浇筑。沿池壁外侧均布设置6个锚固肋，突出池壁外侧300mm，长度1.65m。抗浮设计地下水位为其所在位置地面下1.20m。场地通过强夯处理，其处理后的地基承载力特征值fak≥250kPa，压缩模量Es ≥20Mpa。
水池圆形底板设计
1.设计方法
对圆形水池底板的内力计算方法主要有查表计算法、简化模型按弹性地基梁法计算、解析法以及有限元分析法等。《给水排水工程结构设计手册》中弹性地基上圆板的计算， 可根据具体情况把底板简化成为弹性地基上周边自由的圆板或周边定向约束的圆板在均布力、边缘力、边缘力矩几种简单的荷载作用下的结构内力计算。
2. 计算模型的建立
二沉池由圆柱壳和向中心倾斜的底板组成。根据工艺要求， 中心设置中心筒，在底板中心处形成了一个加劲环。圆柱壳由于受力明确，计算方法较为成熟，但水池底板的设计则较为复杂。将池壁与底板设计为柔性连接， 在计算底板内力时就可以直接将底板简化成为周边铰接的圆形板。通过文克尔地基上的板壳元计算模型，经有限元整体计算池底板在各种荷载作用下的内力。在简化模型时考虑圆形水池的轴对称形式， 截取底板的四分之一进行计算， 以减少计算时所占的空间， 在截取的边界上用边界元进行约束， 底板的周边为铰结约束， 中心处将中心筒的作用简化为施以转动约束的垂直向集中力的作用。
3.内力计算
文克尔地基上的板壳有限元分析，是以水池与地基土共同工作为前提，来确定地基反力的分布，可较地求出水池结构的内力。
假定地基每单位面积上所受的压力与相应的地基沉降量成正比，即将地基的作用模拟为一系列的弹簧， 弹簧的刚度根据地基的基床系数确定。
这种计算得到的结果相对比较准确，如果底板所受的浮力大于地基反力时， 弹簧就会对底板产生拉力， 而实际上这种拉力是不存在的，因为当底板向上拱起时， 拱起部位就脱离了地基对它的作用，此时底板要产生内力重分布。为此需要定义弹簧受压时位移为负， 受拉时位移为零。
4.内力分析
（1） 地基反力的分布除与底板刚度、荷载大小及荷载分布有关外，还与土的类别和变形特性，以及基础埋深和基础形状等多种因素有关。
（2） 池壁与底板为柔性连接，但在池内水作用下，池壁与底板连接点会发生转动，转动方向与侧向水压力的方向一致，故池壁内侧根部的竖向弯矩有所减小，上部环拉力则相应增大。
（3） 底板的外挑长度、基土类别及池外覆土深度对底板边缘处的地基反力及池壁外侧根部的竖向弯矩影响较大，底板的外挑长度增大，则底板边缘处的地基反力减小，而池壁外侧根部的竖向弯矩增大。
（4） 底板受中心筒处加劲环的影响，中心筒处底板的径向、环向弯矩不能简化为一般的圆形平板来进行内力计算。结构设计时，必须考虑加劲环刚度变化而引起的内力变化，否则，计算误差较大。
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