潘家錚全集 第二卷 重力壩的設(shè)計(jì)和計(jì)算
定 價(jià):170 元
叢書名:潘家錚全集
- 作者:潘家錚 著
- 出版時(shí)間:2016/7/1
- ISBN:9787512379633
- 出 版 社:中國電力出版社
- 中圖法分類:TV-53
- 頁碼:660
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《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(jì)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(shí)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(jià)值;他的文學(xué)著作,感情豐沛、語言生動(dòng)、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(jià)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(yáng)尊重科學(xué)、銳意創(chuàng)新、實(shí)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(diǎn)圖書出版項(xiàng)目,國家出版基金資助項(xiàng)目。
《潘家錚全集 第二卷 重力壩的設(shè)計(jì)和計(jì)算》,是一本專門介紹混凝土重力壩設(shè)計(jì)和計(jì)算的書。在設(shè)計(jì)方面依次敘述了重力壩的布置、斷面設(shè)計(jì)、水力計(jì)算及消能設(shè)計(jì)、混凝土設(shè)計(jì)、廊道系統(tǒng)、觀測監(jiān)視系統(tǒng)、基礎(chǔ)處理及溫度控制等方面的內(nèi)容;在計(jì)算方面,論述了穩(wěn)定計(jì)算、應(yīng)力計(jì)算、孔口廊道計(jì)算和溫度控制計(jì)算等。此外,在新安江水電站中創(chuàng)新并成功運(yùn)用的寬縫重力壩,在國內(nèi)廣泛采用,本書專列一章加以介紹。
本書可供水利水電工程設(shè)計(jì)人員及高等院校有關(guān)專業(yè)師生參考。
適讀人群 :本書可供水利水電工程設(shè)計(jì)人員及高等院校有關(guān)專業(yè)師生參考。
《重力壩的設(shè)計(jì)和計(jì)算》原書于1965年出版,為我國第yi本系統(tǒng)介紹重力壩設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法及工程應(yīng)用的著作,極大促進(jìn)了我國重力壩的設(shè)計(jì)與建設(shè)。到目前為止,仍是重力壩的設(shè)計(jì)和計(jì)算方面重要的參考書。
本卷前言
人類的歷史,是一部利用改造自然、推動(dòng)科技進(jìn)步的歷史。作為文明古國的中國,在科學(xué)利用水流與水能服務(wù)生活生產(chǎn)的過程中,留下了不少經(jīng)典之作,如修建于戰(zhàn)國時(shí)期的都江堰水利工程,是我國科技史上的一座豐碑,被譽(yù)為世界奇觀,讓蜀地有了“天府之國”的美譽(yù),至今仍發(fā)揮著無可替代的巨大作用。
由于飽受列強(qiáng)欺辱和戰(zhàn)爭創(chuàng)傷,解放前我國幾乎沒有較大的水電工程,水利科學(xué)發(fā)展極其緩慢,與其他各種學(xué)科及工業(yè)一樣,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際水平。
新中國成立后,我國水電發(fā)展翻開了新的一頁。由于多年戰(zhàn)爭破壞,我國工業(yè)基礎(chǔ)極其薄弱,一切從頭開始,艱難起步。錢塘江上的新安江水電站是我國第一座自主設(shè)計(jì)、自制設(shè)備、自行施工的大型水電站,成為社會(huì)主義制度能夠集中力量辦大事的范例,也被看作是中國水電事業(yè)的豐碑。隨著我國水利建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,作為重要的水工建筑物之一的重力壩,它的設(shè)計(jì)與建設(shè)工作也不斷得以提高,但重力壩的應(yīng)力計(jì)算理論研究較為繁復(fù),因此,在當(dāng)時(shí)一般的設(shè)計(jì)中,常常采用若干簡化假定,推導(dǎo)出一些近似和簡便的計(jì)算方法。隨著壩高的增加,這種近似算法已漸漸不能滿足設(shè)計(jì)需要,亟需更完善的理論來解決。當(dāng)時(shí)各國學(xué)者致力研究應(yīng)用彈性理論計(jì)算重力壩的方法。這一方面的研究,產(chǎn)生了許多成果,但是缺少一些綜合性的論述。
在此種情況下,胸懷祖國水電事業(yè)、立志河岳換新天的潘家錚站了出來。他將這些研究成果進(jìn)行了總結(jié)梳理,整編成《重力壩的彈性理論計(jì)算》一書,為我國水電工程建設(shè)提供理論指導(dǎo)及可供工程實(shí)踐借鑒的寶貴資料,填補(bǔ)了重力壩計(jì)算理論的空白,對我國重力壩的建設(shè)具有里程碑的意義。
理論源于豐富的實(shí)踐總結(jié)。潘家錚1950年畢業(yè)于浙江大學(xué)土木工程專業(yè),從設(shè)計(jì)和施工200kW的金華湖海塘水電站起步,認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握水電開發(fā)技術(shù),同時(shí)他還夜以繼日地進(jìn)修數(shù)學(xué)和力學(xué)知識,注重將書本知識和國外資料應(yīng)用于實(shí)踐,又從工作實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、找出問題,逐步形成自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想。1957年,潘家錚出任新安江水電站設(shè)計(jì)副總工程師,1958年至1960年兼任現(xiàn)場設(shè)計(jì)組組長,常駐工地,領(lǐng)導(dǎo)工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)工作。新安江水電站的設(shè)計(jì)采用了世界上最大的溢流廠房、寬縫重力壩、大底孔導(dǎo)流等新技術(shù)并首創(chuàng)抽排理論,大大節(jié)約了工程量。新安江大壩的建成,為我國以后建設(shè)的丹江口、潘家口等十多座寬縫重力壩樹立了樣板,成為我國廣泛采用的一種壩型!吨亓蔚膹椥岳碚撚(jì)算》一書于1958年8月首次出版,正是在潘家錚擔(dān)任新安江水電站設(shè)計(jì)副總工程師期間完成的,是他最早出版的一本學(xué)術(shù)著作。
本書從經(jīng)典的無限楔體解答出發(fā),逐步討論了角緣函數(shù)的解法、壩內(nèi)大小孔口問題的解法、近似的數(shù)值解法、相似解法及試驗(yàn),最后介紹了重力壩的熱彈性問題及彈性震動(dòng)問題,搜集和導(dǎo)證了實(shí)用公式達(dá)數(shù)百個(gè)。由于原書出版時(shí)間較早,公式及推導(dǎo)過程繁雜,原稿文字采用繁體字,且有些字跡已經(jīng)模糊不清,重版時(shí)在校稿過程中根據(jù)原書上下文內(nèi)容對模糊字跡進(jìn)行判斷和辨認(rèn),力求忠于原書。同時(shí),原書中許多圖、表無標(biāo)題,校稿時(shí)根據(jù)圖、表與書中相關(guān)內(nèi)容的對應(yīng),增補(bǔ)了相應(yīng)標(biāo)題。書中計(jì)量單位與目前通用的國際單位不一致,為忠于原書,仍采用原書的計(jì)量單位,但修改為目前通用的表達(dá)方式,如原書采用“公斤/厘米2”,本書出版時(shí)改成“kg/cm2”。此外,由于書中計(jì)量單位與國際單位不一致,在附錄部分列出了對應(yīng)的單位換算表,以便讀者查對。
潘家錚作為國內(nèi)外知名的水電工程專家,畢生從事水電工程建設(shè)和科研工作,他的為人與情懷,令無數(shù)水電工作者感動(dòng)。本書再版時(shí),力求完美,但由于上述種種原因,盡管進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的校對工作,仍有可能存在錯(cuò)、漏之處,敬請讀者諒解并指正。
王仁坤
2016年3月
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(jì)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(huì)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(jiǎng)“成就獎(jiǎng)”獲得者。
總序言( 路甬祥) V
總前言( 編輯委員會(huì)) IX
本卷前言( 王仁坤) XVII
編輯說明 XIX
第一章 概論 1
第一節(jié) 重力壩的發(fā)展 1
第二節(jié) 我國解放后在重力壩設(shè)計(jì)和施工中的成就 5
第三節(jié) 重力壩的工作條件和特點(diǎn) 7
第四節(jié) 重力壩的分類 8
第五節(jié) 設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容及基本資料 14
第六節(jié) 常用的術(shù)語和符號 17
第二章 重力壩的布置和細(xì)部設(shè)計(jì) 21
第一節(jié) 壩體布置和斷面規(guī)劃 21
第二節(jié) 溢流壩的布置和水力計(jì)算 26
第三節(jié) 阻水和排水設(shè)計(jì) 52
第四節(jié) 壩內(nèi)的廊道布置 58
第五節(jié) 閘墩、導(dǎo)墻和其他結(jié)構(gòu) 62
第六節(jié) 壩體混凝土設(shè)計(jì) 77
第七節(jié) 壩體觀測設(shè)計(jì) 88
第八節(jié) 基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì) 103
第三章 壩體斷面設(shè)計(jì)和穩(wěn)定分析 122
第一節(jié) 作用在壩體上的荷載 122
第二節(jié) 荷載組合和安全系數(shù) 145
第三節(jié) 壩體斷面設(shè)計(jì)的基本原理 149
第四節(jié) 壩體經(jīng)濟(jì)斷面選擇156
第四章 重力壩的應(yīng)力計(jì)算——材料力學(xué)計(jì)算法168
第一節(jié) 概述 168
第二節(jié) 各分應(yīng)力及邊界主應(yīng)力的計(jì)算 169
第三節(jié) 成果表示和計(jì)算表格 178
第四節(jié) 滲透壓力所產(chǎn)生的應(yīng)力的計(jì)算 183
第五節(jié) 材料力學(xué)分析法的改進(jìn)——基本因素法 191
第六節(jié) 壩體變位計(jì)算 197
第七節(jié) 施工分縫對應(yīng)力分布的影響及其他計(jì)算205
第八節(jié) 試載法計(jì)算 217
第九節(jié) 重力壩裂縫擴(kuò)展穩(wěn)定性的計(jì)算 232
第五章 重力壩的應(yīng)力計(jì)算——彈性理論法 252
第一節(jié) 概述 252
第二節(jié) 無限楔體的經(jīng)典解答 255
第三節(jié) 疊加法的應(yīng)用 272
第四節(jié) 基礎(chǔ)內(nèi)應(yīng)力計(jì)算299
第五節(jié) 滲透壓力應(yīng)力計(jì)算308
第六節(jié) 角緣函數(shù) 317
第七節(jié) 有限差和迭弛法335
第八節(jié) 壩體自振周期計(jì)算348
第九節(jié) 壩體應(yīng)力試驗(yàn)方法簡介 358
第六章 壩體孔口和廊道的應(yīng)力分析 368
第一節(jié) 概述 368
第二節(jié) 無限域內(nèi)圓孔的計(jì)算 370
第三節(jié) 無限域中的橢圓孔387
第四節(jié) 無限域中的矩形孔411
第五節(jié) 無限域中的標(biāo)準(zhǔn)廊道 422
第六節(jié) 靠近邊界的圓孔432
第七節(jié) 裂縫附近的應(yīng)力集中 441
第八節(jié) 大孔口壩體應(yīng)力分析問題 446
第七章 重力壩的分縫與溫度控制 452
第一節(jié) 重力壩的各種分縫型式 452
第二節(jié) 混凝土壩的溫度控制原理與基本措施 456
第三節(jié) 重力壩的溫度場計(jì)算 462
第四節(jié) 壩塊中溫度應(yīng)力的計(jì)算方法487
第五節(jié) 各種分縫方式的設(shè)計(jì)問題 503
第六節(jié) 人工冷卻措施 519
第七節(jié) 混凝土壩的溫度裂縫 526
第八章 寬縫重力壩的設(shè)計(jì)和計(jì)算 532
第一節(jié) 寬縫重力壩的特點(diǎn)和斷面選擇 532
第二節(jié) 寬縫重力壩的整體應(yīng)力分析 543
第三節(jié) 滲透壓力所產(chǎn)生的應(yīng)力分析 565