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倒虹管设计结构以及水力范本倒虹管是一种特殊的排水管道，主要用于穿越河流、道路等障碍物，通常应用于城市排水系统中。其设计需要综合考虑地质条件、地形地貌、水流特性等因素，并遵循一定的设计标准和规范。
倒虹管的设计结构
1.管材选择：根据水力学计算结果及环境因素选择合适的材料201号规范建设工程材料价格波动，常见的有钢筋混凝土、预应力混凝土或钢管等。
2.内衬与防腐处理：内部表面应进行防渗漏和抗腐蚀的特殊处理，以延长管道使用寿命。
3.接头与密封设计：采用可靠的接口形式（如柔性接口），确保在一定范围内的土壤沉降变化下仍能保持良好的密封性能。
4.检查井设置：在适当位置设置检查井，便于日常维护和清理淤积。
水力计算
1.流量与流速估算：根据设计流量及预期水流速度进行初步估算。
2.水头损失计算：考虑管道长度、直径等因素，利用达西魏斯巴赫公式或其它相关公式计算沿程和局部阻力引起的水头损失。
3.压力分析：特别注意地下水位变化对倒虹管内部压力的影响，确保不会因外部压力过大而导致漏水。
设计规范与标准
遵循国家现行的《城镇排水管道设计规范》（如GB500142006），结合具体项目实际情况进行设计。这些规范不仅包括了上述提到的技术要求，还涵盖了对施工质量、环境保护等方面的指导性意见。
综上所述，倒虹管的设计是一个涉及多学科知识的应用工程问题，需要从多个角度出发，综合考虑各类因素，以实现高效、经济且环保的排水系统建设目标。
3.8 水文气象资料
(1)气温及水温：多年实测的日平均气温及水温，或月平均资料（见表6）；
表6 多年月平均气温与水温资料 单位：℃
(2)极端最高气温℃（发生在年月日）；
(3)极端最低气温℃（发生在年月日）；
(4)多年平均最大风速m／s（风向）；
(5)冰冻期为月，结冰厚度m，持续最长时间d，冻土层厚度m；
3.10 材料特性
3.10.1 混凝土
(1)混凝土设计强度与弹性模量见表7。
表7 混凝土设计强度与弹性模量表 单位：MPa
(2)混凝土的其它参数见表8。
表8 混凝土其他参数
3.10.2 钢筋设计强度及弹性模量，见表9
表9 钢筋设计强度及弹性模量
3.10.3 其他
3.11 安全系数
(1)混凝土结构构件强度安全系数见表10。
表10 混凝土结构构件强度安全系数
(2)钢筋混凝土结构构件强度安全系数见表11。
表11 钢筋混凝土结构构件强度安全系数
(3)钢筋混凝土结构构件使用中不允许出现裂缝的抗裂安全系数(Kf)，见表12。
表12 钢筋混凝土结构构件抗裂安全系数Kf
(4)建筑物稳定安全系数见表13。
表13 建筑物稳定安全系数
3.12 其他系数
(1)管节搬运、吊装等动力系数：Kη＝ ：
(2)管体与管座之间的摩擦系数： f＝ 。
4.1 倒虹吸管设计除执行本大纲外，还应符合有关标准、规程和规范的规定。
4.2 倒虹吸管是引水建筑物，其工作情况及设计要求必须满足整个引水工程规划设计的要求。
4.3 鉴于温度荷载对管道应力影响较大，又难于准确计算，因此，在管道设计中，应采取适当的构造措施，尤其要注重隔温措施，一般尽量采用掩埋式或其它隔温结构，以减小温度荷载对管道应力的影响。
4.4 混凝土收缩的影响在设计上一般不进行计算，只提请施工部门采取措施，应控制均匀收缩在允许范围之内，并应尽量避免非均匀收缩。
4.6 倒虹吸管主要是承受较大的内水压力荷载，因此，钢筋混凝土管道结构应按不允许开裂的要求进行设计。
4.7 因混凝土具有易裂性，对混凝土水管，尤其是高压管，应从结构构造、布筋、施工等方面注重采取抗裂防渗措施。
4.8 在结构设计中，应充分考虑施工中(如用顶管法、盾构法施工，或管道通过河谷道路等)的一些特殊要求。
4.9 在寒冷地区，应按防冻要求设计，采取必要的防冻措施。
5 布置要求与优化设计
5.3.1 管道的断面形式及尺寸、根数、材料及支承结构选择
5.3.2 管座形式选择
5.3.3 镇墩布置
(1)管道转弯处应设置镇墩；
(2)镇墩在管道直段上的设置。
5.3.4 管节长度与伸缩沉陷缝
5.3.5 专题设计
倒虹吸管内流速应根据允许水头损失值，经技术经济比较和管内不淤条件选定。
6.3 水头损失计算
6.4 管道过水能力的核算
倒虹吸管内的水流为压力管流，故其管道内的过水能力按压力管流公式计算。
6.5 进出口水面衔接的验算
7.1 荷载及其组合
7.1.1.1 基本荷载
(1)自重（包括管道隔温结构的自重）；
(3)设计内水压力；
(5)管道弯曲段水流的离心力；
7.1.1.2 特殊荷载
(1)校核内水压力；
7.1.2 荷载组合
荷载组合一般应按表14～16采用，但有时还要考虑其它可能的荷载及可能的最不利组合。
管道横向计算的荷载组合，见表14。
表14 管道横向计算的荷载组合表
(2)管道纵向计算的荷载组合，见表15。
表15 管道纵向计算的荷载组合
(3)镇墩计算的荷载组合，见表16。
表16 镇墩计算的荷载组合
7.2 管身内力计算
7.2.1 设计一般规定
7.2.2 横向计算
7.2.2.1 圆形管计算原则
7.2.2.2 箱形管计算原则
7.2.2.3 计算步骤及公式
7.2.3 纵向计算
7.2.3.1 计算原则
7.2.3.2 计算步骤及公式
7.3 镇墩结构设计
7.3.1 设计一般要求
7.3.1.1 镇墩稳定设计
7.3.1.2 镇墩结构计算内容
(1)抗滑与抗倾覆稳定性校核；
(2)结构强度验算；
(3)地基承载能力验算，必要时进行沉陷验算。
7.3.1.3 镇墩建筑材料
7.3.1.4 镇墩基础
7.3.1.5 镇墩内管道段强度及配筋
7.3.1.6 镇墩的周围，尤其是上部，宜配置适量温度钢筋，以防开裂，损坏整体性。
7.3.2 镇墩的稳定性验算
(1)镇墩沿建基面的抗滑与抗倾覆稳定性验算。
(2)斜坡上的镇墩应论证或验算地基是否稳定。
7.3.3 镇墩的强度验算
(1)镇墩的强度验算一般按重力式挡土墙计算方法进行，可选几个与墩底面平行的危险面用材料力学方法计算截面应力，使之满足材料的设计要求。
(2)镇墩的地基强度验算。
镇墩的地基应力用材料力学中偏心受压构件公式进行计算。
7.4 进出口段设计
8 有关构造、细部结构
10 技术专题研究(必要时)
11.1 计算说明
工程造价平米汇总表11.2 工程量计算
12 应提供的设计成果
12.1 设计文件
(3)专题文件(如：试验报告、专题研究报告等)。
12.2 设计图纸
坐标数据文件处理软件12.3 工程量汇总表
表17 工程量汇总表