潘家錚全集第五卷水工結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析

總序言（路甬祥）

總前言（編輯委員會）

本卷前言（汪易森）

原版序（顧兆勛）

原版自序（潘家錚）

編輯說明

上 冊

第一篇 壓 力 鋼 管

第一章 概述

第二章 鋼管的最小厚度及彈性穩(wěn)定

第一節(jié) 為什么要檢查彈性穩(wěn)定

第二節(jié) 均勻和無限長圓筒的穩(wěn)定

第三節(jié) 有剛性環(huán)圓筒的穩(wěn)定

第四節(jié) 考慮支撐條件的穩(wěn)定公式

第五節(jié) 通氣孔的計算

第三章 鋼管應(yīng)力的近似計算

第一節(jié) 符號

第二節(jié) 鋼管的膜應(yīng)力及彎曲應(yīng)力

第三節(jié) 膜應(yīng)力系統(tǒng)的基本平衡方程式

第四節(jié) 內(nèi)水壓力下的應(yīng)力

第五節(jié) 金屬管重下的應(yīng)力

XXXII

第六節(jié) 膜應(yīng)力系統(tǒng)的總結(jié)

第七節(jié) 在均勻內(nèi)水壓力下的局部彎曲應(yīng)力

第八節(jié) 支撐環(huán)的計算

第九節(jié) 最有利的b 值

第十節(jié) 總結(jié)

第四章 用彈性理論計算鋼管

第一節(jié) 近似公式適用范圍

第二節(jié) 基本平衡方程式

第三節(jié) 膜應(yīng)力系統(tǒng)的解答

第四節(jié) 局部彎曲應(yīng)力的解答

第五節(jié) 邊界條件和外力函數(shù)

第六節(jié) 鋼管在水壓力和管重下的解答

第七節(jié) 小結(jié)

第八節(jié) 規(guī)范中計算支撐環(huán)附近管壁應(yīng)力公式的表

第九節(jié) 支撐環(huán)的設(shè)計

第十節(jié) 水管部分充滿水時的應(yīng)力計算

第五章 分叉管的近似計算

第一節(jié) 概述

第二節(jié) U 形梁和腰梁計算

第三節(jié) 不對稱支管及T 形支管

第四節(jié) 小支管及人孔

第六章 埋藏式鋼管的計算

第一節(jié) 總述

第二節(jié) 中心部分?jǐn)嗝嫔系膽?yīng)力

第三節(jié) 剛性環(huán)及支撐環(huán)處斷面的應(yīng)力

第四節(jié) 在分叉管處的計算

第五節(jié) 半埋藏式鋼管的計算

第六節(jié) 余論

參考文獻(xiàn)

第二篇 水 工 隧 洞

第一章 隧洞的工作條件

第二章 論巖石的彈性抗力系數(shù)k

第三章 單層混凝土襯砌在內(nèi)水壓力下的計算

第四章 多層襯砌在內(nèi)水壓力下的計算

第五章 外水壓力及巖層應(yīng)力

第六章 山石壓力及其他荷載的討論

第七章 山石壓力及其他荷載所引起的應(yīng)力的計算

第八章 低拱型隧洞襯砌的計算

第九章 馬蹄形襯砌的計算

參考文獻(xiàn)

第三篇 漸 變 段 襯 砌

第一章 概述

第二章 在主動側(cè)壓力和均勻內(nèi)水壓力作用下標(biāo)準(zhǔn)漸變段襯砌的計算

第一節(jié) 側(cè)壓力下的計算公式

第二節(jié) 內(nèi)水壓力下的計算公式

第三章 在垂直山石壓力、自重和水重下標(biāo)準(zhǔn)漸變段襯砌的計算

第一節(jié) 計算原理

第二節(jié) 均布垂直壓力下的荷載項

第三節(jié) 襯砌自重下的荷載項

第四節(jié) 水重下的荷載項

第五節(jié) 按余弦變化分布的基礎(chǔ)反力下荷載項

第六節(jié) 均勻反力下的荷載項

第四章 標(biāo)準(zhǔn)漸變段襯砌計算舉例

第一節(jié) 荷載合并的計算

第二節(jié) 荷載分別計算舉例

第五章 單拱式進(jìn)口段襯砌的計算

第一節(jié) 單拱式進(jìn)口段的計算原理

第二節(jié) 拱及柱的載常數(shù)的計算

第三節(jié) 拱的形常數(shù)計算

第四節(jié) 柱的形常數(shù)計算

第五節(jié) 單拱式進(jìn)水口段計算舉例

第六節(jié) 關(guān)于柱腳沉陷問題的討論

第六章 雙拱式進(jìn)口段襯砌的計算

第七章 方框形地下結(jié)構(gòu)計算原理及舉例

第一節(jié) 無側(cè)移的框架的計算

第二節(jié) 有側(cè)移的框架的計算

第八章 剛性斜墻的計算

第一節(jié) 墻底固定的等厚斜墻

第二節(jié) 墻底鉸接的等厚斜墻

第三節(jié) 斜墻設(shè)有建筑縫

第四節(jié) 斜墻的一般性解法

第五節(jié) 按文克爾假定計算斜墻的討論

附錄 彈性地基上短梁的常數(shù)

參考文獻(xiàn)

第四篇 調(diào) 壓 井 襯 砌

第一章 概述

第二章 直井計算（一）

第三章 直井計算（二）

第四章 底板計算（一）

第五章 底板計算（二）

第六章 底板計算（三）

第七章 筒底力矩調(diào)整

第八章 余論

參考文獻(xiàn)

第五篇 彈性地基上的梁和框架

第一章 概述

第一節(jié) 問題的性質(zhì)

第二節(jié) 平面問題及空間問題

第三節(jié) 基礎(chǔ)梁的基本積分方程

第四節(jié) 解決基本方程的一些途徑

第五節(jié) 本篇的內(nèi)容

第二章 用級數(shù)法計算彈性地基上的梁（一）

第一節(jié) 應(yīng)用中點接觸條件的解法

第二節(jié) 應(yīng)用變形曲線余面積相等條件的解法

第三章 用級數(shù)法計算彈性地基上的梁（二）

第一節(jié) 反對稱荷載下的計算原理

第二節(jié) 幾種特殊荷載下的計算公式

第三節(jié) 混合荷載的計算公式

第四節(jié) 例題

第四章 用郭氏法計算彈性地基上的梁

第一節(jié) 郭氏法的基本原理

第二節(jié) 荷載項的確定及應(yīng)力的計算

第三節(jié) 用郭氏法計算彈性地基梁的例題

第四節(jié) 用郭氏數(shù)表計算基礎(chǔ)梁

第五章 用鏈桿法計算彈性地基上的梁

第一節(jié) 鏈桿法的基本原理

第二節(jié) 基本系統(tǒng)的選擇及法方程的建立

第三節(jié) 日莫契金氏法的例題

第四節(jié) 用利文氏法求解地基梁

第五節(jié) 用簡支梁為基本結(jié)構(gòu)的解法

第六節(jié) 邊荷載和鄰接建筑物的影響

第六章 用蔡氏法計算彈性地基上的梁

第一節(jié) 蔡氏法原理簡述

第二節(jié) 平面問題

第三節(jié) 空間問題

第四節(jié) 蔡氏法的其他若干問題

第七章 彈性地基上框架的計算

第一節(jié) 用鏈桿法計算彈性地基框架

第二節(jié) 用常數(shù)法計算地基框架的原理

第三節(jié) 對稱單跨框架在對稱荷載下的計算（一）

第四節(jié) 對稱單跨框架在對稱荷載下的計算（二）

第五節(jié) 對稱單跨框架在反對稱荷載下的計算

第六節(jié) 多跨框架的計算

第七節(jié) 用蔡氏法計算單跨框架

第八章 特殊的彈性地基梁的計算

第一節(jié) 長梁的計算——平面問題

第二節(jié) 長梁的計算——空間問題

第三節(jié) 剛性基礎(chǔ)梁的計算

第四節(jié) 考慮水平剪力影響的基礎(chǔ)梁計算法——劉氏法

第五節(jié) 其他特殊問題

參考文獻(xiàn)

下 冊

第六篇 重 力 壩

第一章 概述

第二章 計算假定和荷載

第三章 荷載組合及穩(wěn)定計算

第四章 水平斷面上的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和壩面主應(yīng)力的計算

第五章 垂直斷面上正應(yīng)力的計算

第六章 剪應(yīng)力和垂直面正應(yīng)力的幾何解法

第七章 主應(yīng)力的計算和結(jié)果表

第八章 求σy 公式的推導(dǎo)

第九章 計算表格及實例

第十章 用基本因素法計算重力壩

第十一章 重力壩應(yīng)力的非線性分析——擬板法的原理

第十二章 邊界值的確定

第十三章 擬板計算

參考文獻(xiàn)

第七篇 壩內(nèi)的孔口和廊道

第一章 概述

第二章 圓孔應(yīng)力分析的理論

第三章 壩體中圓孔應(yīng)力的計算

第一節(jié) 受垂直應(yīng)力Tx 及Ty 作用

第二節(jié) 孔內(nèi)均勻靜水壓力p

第三節(jié) 溫度應(yīng)力

第四節(jié) 沒有配筋的情況

第四章 壩體圓孔應(yīng)力計算舉例

第五章 標(biāo)準(zhǔn)廊道的計算

第六章 用復(fù)變函數(shù)法計算孔口應(yīng)力集中

第一節(jié) 復(fù)變函數(shù)的概念

第二節(jié) 應(yīng)力函數(shù)、應(yīng)力、位移和邊界條件的復(fù)變函數(shù)表示

第三節(jié) 各種形狀的孔口映射為單位圓的概念

第四節(jié) 用幕斯黑列什維里氏法計算孔口應(yīng)力集中的步驟

第七章 矩形及橢圓形孔口的計算

第一節(jié) 橢圓孔的計算

第二節(jié) 正方形孔的計算

第三節(jié) 矩形孔的計算

第八章 靠近壩面的圓孔

參考文獻(xiàn)

第八篇 連 拱 壩

第一章 概述

第二章 拱圈的計算公式

第三章 拱端常數(shù)及用系數(shù)計算

第四章 垛頭計算

第五章 垛壁計算

第六章 彈性穩(wěn)定（縱向撓曲）

第七章 地震應(yīng)力

參考文獻(xiàn)

第九篇 拱 壩

第一章 概述

第二章 圓筒法

第三章 純拱法中的拱和基礎(chǔ)常數(shù)

第四章 計算彈性拱的一般性理論

第五章 變截面圓拱的計算

第六章 等截面圓拱的計算

第七章 簡易試載法

第八章 試載法概述

第九章 基本理論和公式

第十章 準(zhǔn)備工作

第十一章 徑向調(diào)整

第十二章 切向調(diào)整

第十三章 扭轉(zhuǎn)調(diào)整

第十四章 再調(diào)整

第十五章 應(yīng)力計算

第十六章 模型試驗

參考文獻(xiàn)

第十篇 混凝土壩的溫度控制計算

第一章 概述

第二章 解決混凝土溫度問題的措施

第三章 熱傳導(dǎo)原理和計算資料

第四章 混凝土的澆筑溫度和最高溫升計算（一）

第五章 混凝土的澆筑溫度和最高溫升計算（二）

第六章 堤壩的天然冷卻——數(shù)學(xué)解法

第七章 堤壩的天然冷卻——數(shù)值解法

第八章 人工冷卻——圓筒散熱問題

第九章 長期穩(wěn)定溫度變場的計算

第十章 關(guān)于堤壩溫度計算的總結(jié)

第十一章 溫度應(yīng)力計算

第十二章 數(shù)值解法舉例

附錄貝塞爾函數(shù)表

參考文獻(xiàn)

本卷附錄 本書表述工程計量單位與法定計量單位關(guān)系表

潘家錚（1927年11月～2012年10月），水工結(jié)構(gòu)和水電建設(shè)專家，設(shè)計大師，科普及科幻作家，水利電力部、電力工業(yè)部、能源部總工程師，國家電力公司顧問、國家電網(wǎng)公司高級顧問，三峽工程論證領(lǐng)導(dǎo)小組副組長及技術(shù)總負(fù)責(zé)人，國務(wù)院三峽工程質(zhì)量檢查專家組組長，國務(wù)院南水北調(diào)辦公室專家委員會主任，河海大學(xué)、清華大學(xué)雙聘教授，博士生導(dǎo)師。中國科學(xué)院、中國工程院兩院資深院士，中國工程院副院長，第九屆光華工程科技獎“成就獎”獲得者。 2100433B

《潘家錚全集》是我國著名水工結(jié)構(gòu)和水電建設(shè)專家、兩院院士潘家錚先生的作品總集，包括科技著作、科技論文、科幻小說、科普文章、散文、講話、詩歌、書信等各類作品，共計 18卷，約 1200萬字，是潘家錚先生一生的智慧結(jié)晶。

他的科技著作和科技論文，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、求實創(chuàng)新、充滿智慧，反映了我國水利水電行業(yè)不斷進(jìn)步的科技水平，具有重要的科學(xué)價值；他的文學(xué)著作，感情豐沛、語言生動、風(fēng)趣幽默。他的科幻故事，構(gòu)思巧妙、想象奇特、啟人遐思；他的雜文和散文，思辨清晰、立意深邃、切中要害，具有重要的思想價值。這些作品對研究我國水利水電行業(yè)技術(shù)進(jìn)步歷程，弘揚尊重科學(xué)、銳意創(chuàng)新、實事求是、勇于擔(dān)責(zé)的精神，都具有十分重要的意義。

《潘家錚全集》是國家“十二五”重點圖書出版項目，國家出版基金資助項目。《潘家錚全集 第五卷水工結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析》，主要包括壓力鋼管、水工隧洞、漸變段襯砌、調(diào)壓井襯砌、彈性地基上的梁和框架、重力壩、壩內(nèi)的孔口和廊道、連拱壩、拱壩和混凝土壩的溫度控制計算等內(nèi)容。

本書重點是分析計算相關(guān)水工建筑物在復(fù)雜荷載作用下的應(yīng)力狀態(tài)，思路清晰、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，計算公式多經(jīng)編著者推導(dǎo)應(yīng)用，即使在今天，也應(yīng)是廣大水工設(shè)計人員的重要參考書。

《潘家錚全集》是我國著名水工結(jié)構(gòu)和水電建設(shè)專家、兩院院士潘家錚先生的作品總集，包括科技著作、科技論文、科幻小說、科普文章、散文、講話、詩歌、書信等各類作品，共計 18卷，約 1200萬字，是潘家錚先生一生的智慧結(jié)晶。

他的科技著作和科技論文，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、求實創(chuàng)新、充滿智慧，反映了我國水利水電行業(yè)不斷進(jìn)步的科技水平，具有重要的科學(xué)價值；他的文學(xué)著作，感情豐沛、語言生動、風(fēng)趣幽默。他的科幻故事，構(gòu)思巧妙、想象奇特、啟人遐思；他的雜文和散文，思辨清晰、立意深邃、切中要害，具有重要的思想價值。這些作品對研究我國水利水電行業(yè)技術(shù)進(jìn)步歷程，弘揚尊重科學(xué)、銳意創(chuàng)新、實事求是、勇于擔(dān)責(zé)的精神，都具有十分重要的意義。

《潘家錚全集》是國家“十二五”重點圖書出版項目，國家出版基金資助項目。

《潘家錚全集 第四卷 水工結(jié)構(gòu)計算》，由 14篇有關(guān)水工結(jié)構(gòu)計算的論文編纂而成。作者根據(jù)參加水利樞紐的各種結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗，對一些比較復(fù)雜的計算公式加以推導(dǎo)和驗證，并建立一些新的計算公式，使繁復(fù)的計算工作得到了進(jìn)一步的簡化。

作者結(jié)合實際工作經(jīng)驗所寫成的，其中有數(shù)篇曾在《水力發(fā)電》和《工程建設(shè)》期刊發(fā)表過。本書可供高等院校師生及水電單位工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、設(shè)計之參考。

總序言（ 路甬祥） V

總前言（ 編輯委員會） IX

本卷前言（ 張楚漢） XVII

原版序（ 潘家錚） XIX

編輯說明XXI

第一篇 土壩心墻的力學(xué)計算 1

第二篇 直立式半圓攔污結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析 23

第三篇 拱形進(jìn)口段及漸變段襯砌的力學(xué)計算 36

第四篇 地下水工結(jié)構(gòu)的計算 53

第五篇 計算圓拱應(yīng)力的曲線和公式 79

第六篇 大孔口重力壩的應(yīng)力計算——剛架法 112

第七篇 行車大梁影響線的繪制和最大應(yīng)力計算121

第八篇 論發(fā)電機支座的計算141

第九篇 論廠房排架計算中桿件寬度的影響 150

第十篇 論剛構(gòu)分析中軸向力對撓曲的影響 160

第十一篇 有雙重加強圈的壓力輸水鋼管計算 182

第十二篇 論鋼管及隧洞的地震應(yīng)力 193

第十三篇 論重力壩的地震應(yīng)力 211

第十四篇 論廠房排架的地震應(yīng)力 224

潘家錚（1927年11月～2012年10月），水工結(jié)構(gòu)和水電建設(shè)專家，設(shè)計大師，科普及科幻作家，水利電力部、電力工業(yè)部、能源部總工程師，國家電力公司顧問、國家電網(wǎng)公司高級顧問，三峽工程論證領(lǐng)導(dǎo)小組副組長及技術(shù)總負(fù)責(zé)人，國務(wù)院三峽工程質(zhì)量檢查專家組組長，國務(wù)院南水北調(diào)辦公室專家委員會主任，河海大學(xué)、清華大學(xué)雙聘教授，博士生導(dǎo)師。中國科學(xué)院、中國工程院兩院資深院士，中國工程院副院長，第九屆光華工程科技獎“成就獎”獲得者。 2100433B