水工隧洞的设计理论和计算PDF电子书下载

目录 1

前言 1

第一章　水工隧洞的路线与断面 1

第一节　水工隧洞的路线 1

第二节　水工隧洞的分类 6

第三节　水工隧洞的进口段 7

第四节 水工隧洞的渐变段 12

第五节　水工隧洞的洞身段 13

第六节 水工隧洞的出口段 25

第七节　水工隧洞的局部水头损失 26

第八节　水工隧洞的水面曲线 28

第九节　高流速泄水隧洞的掺气 34

第二章　衬砌的形式和材料 35

第一节 引言 35

第二节　衬砌的形式 36

第三节　衬砌的厚度 38

第四节　素混凝土衬砌的设计数据 40

第五节　素混凝土衬砌的强度计算 42

第六节　钢筋混凝土衬砌的设计数据 44

第七节　钢筋混凝土衬砌的配筋 46

第八节　钢筋混凝土裂缝计算 50

第九节　钢筋混凝土衬砌的构造 51

第十节　砖石衬砌的设计 53

第十一节　衬砌的细部结构 56

第三章　水工隧洞的荷载 60

第一节 引言 60

第二节　山岩压力 61

第三节　地层弹性抗力 64

第四节　地层摩擦力 67

第五节　衬砌自重 68

第六节　均匀内水压力 69

第七节　满洞水压力 70

第八节　外水压力 71

第九节　灌浆压力 72

第十节　温度应力 73

第十一节　地震力 79

第四章　无压隧洞——洞顶拱衬砌 85

第一节 引言 85

第二节 弹性中心 86

第三节　变位的平衡 87

第四节　拱座变位的影响 89

第五节　拱座的变位 90

第六节　拱座地层反力和变位 91

第七节 由X1和X2对拱座引起的变位 92

第八节 由荷载对拱座引起的变位 93

第九节　刚臂的长度 93

第十节 未知力X1和X2 94

第十一节 形变位的计算 95

第十二节 载变位的计算 96

第十三节 拱断面中由荷载引起的弯矩和轴向力 97

第十四节 衬砌强度的校核 98

第十五节　计算例题 99

第十六节 等厚度的洞顶拱 114

第十七节 厚度按余弦规则变化的洞顶拱 115

第五章　无压隧洞——圈门形衬砌 116

第一节 引言 116

第二节 圈门形衬砌的变位法分析 117

第三节　杆件的形常数 119

第四节 杆件的载常数 126

第五节　结点的变位 131

第六节　杆端的弯矩和切力 133

第七节　杆件的内力 134

第八节　计算例题 135

第六章　无压隧洞——马蹄形衬砌 153

第一节 引言 153

第二节　变位平衡方程 153

第三节　拱座变位的影响 154

第四节　拱座的变位 155

第五节 由X1、X2对拱座引起的变位 157

第六节 由荷载P对拱座引起的变位 157

第七节　刚臂的长度 158

第八节　未知力X1和X2 159

第九节　形变位的计算 159

第十节　载变位的计算 159

第十一节　由荷载引起的弯矩 160

第十二节 由地层弹性抗力和摩擦力引起的变位 160

第十三节　δh的计算 163

第十四节　高壁拱的内力 164

第十五节　底拱的内力 165

第十六节　计算例题 165

第七章　无压隧洞——重力墙式衬砌 194

第一节　引言 194

第二节　边墙上的荷载 195

第三节　边墙底的倾角 197

第四节　拱座的角变位 198

第五节　拱圈的静力分析 199

第六节　拱圈计算的校核 200

第七节　拱圈的内力 200

第八节　边墙的内力 201

第九节　边墙底部校核 201

第十节　底板的内力 202

第十一节　计算例题 202

第八章　无压隧洞——偏压衬砌 216

第一节　引言 216

第二节　边墙上的荷载 217

第三节　边墙的角变位 220

第四节 拱座受单位力作用时的变位 221

第五节 临空边墙受力后的角变位 223

第六节　拱顶的内力 224

第七节　拱圈的内力 227

第八节　校核计算 228

第九节　边墙底的压强 228

第十节　底板的内力 228

第十一节　计算例题 229

第一节 引言 256

第九章　无压隧洞——定型衬砌 256

第二节　计算公式 257

第三节　计算例题 268

第四节 完建时期衬砌的计算 269

第五节 通水时期衬砌的计算 275

第十章　无压隧洞——半圆拱等厚度的圈门形衬砌 281

第一节 引言 281

第二节 未知作用力X1与X2 282

第三节　衬砌的内力 283

第四节　校核公式 283

第五节 刚臂长度 284

第六节　形常数 285

第七节　边墙顶点的单位变位 286

第八节　载常数 287

第九节　拱座处的角、线变位 313

第十节 衬砌各断面的内力 314

第十一节 底板的内力 322

第十二节　计算例题 322

第十一章　有压圆隧洞——钢筋混凝土衬砌 336

第一节　引言 336

第二节 在内水压力作用下的钢筋应力 337

第三节 由山岩压力对衬砌引起的内力 338

第四节 由衬砌自重对衬砌引起的内力 339

第六节 由地下水压力对衬砌引起的内力 340

第五节 由满洞水重对衬砌引起的内力 340

第七节 钢筋混凝土衬砌对其他荷载的校核 341

第八节　计算例题 341

第十二章　有压圆隧洞——特征因素法 345

第一节 引言 345

第二节　素混凝土衬砌 345

第三节　素混凝土衬砌的计算例题 349

第四节　钢筋混凝土衬砌 350

第五节 钢筋混凝土衬砌的计算例题 355

第十三章　有压圆隧洞——组合衬砌 357

第一节 引言 357

第二节 组合衬砌的材料与其性能 359

第三节　组合衬砌的计算原理 362

第四节　计算例题 365

第五节 钢板衬砌近似设计法 367

第六节 围岩里的应力 373

第十四章 水工隧洞的分叉段衬砌 378

第一节　引言 378

第二节　力法方程 379

第三节 圆弧梁的单位变位 380

第四节　地基梁的单位变位 383

第五节 其它荷载引起的内力 385

第六节　计算例题 386

第一节　引言 396

第十五章 水工隧洞渐变段的内力计算 396

第二节 在均布荷载作用下的静力分析 398

第三节　在内水压力和主动侧压力作用下的静力分析 409

第四节 计算例题 412

第十六章 水工隧洞的有限单元分析法 426

第一节 引言 426

第二节　连续体的离散化 427

第三节　结点力和结点变位的关系 430

第四节　变位与坐标的关系 432

第五节 单元里任意点的应变和变位的关系 434

第六节 单元里任意点的应力和应变的关系 436

第七节 单元里任意点的应力和变位的关系 437

第八节　结点力和结点变位的关系 438

第九节　结点荷载 442

第十节 结点力与结点荷载的平衡方程 445

第十一节 单元中点的应力 447

第十二节 电子计算机的计算程序 450

第十三节 计算例题Ⅰ——无压隧洞 456

第十四节 计算例题Ⅱ——有压隧洞 485

附录A　数值积分 506

附录B 弹性地基梁 508

附录C 弹性地基圆弧梁 525

附录D　线性方程和矩阵代数 532

附录E 似柱法 568

附录F 工程费的计算 570

附录G　附表 585

表G-1 F1～F1函数值表 585

表G-2 G1～G6和C、D函数值表 594

表G-3 φ1～φ6函数值表 606

表G-4 φ11和φ12函数值表 607

表G-5 φ22～φ25函数值表 608

表G-6　光面圆钢筋的断面积 609

表G-7 α、Υ0、A0、γ0系数表 610

表G-8　A0与α值计算表 611

附录H 铁摩辛柯弹性地基梁公式 613

参考文献 617