水工壓力隧洞結(jié)構(gòu)計(jì)算與巖石抗力系數(shù)問題

前言

本書收集了作者多年來發(fā)表的部分論文共17篇，其內(nèi)容主要是涉及水工壓力隧洞結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算及巖石抗力系數(shù)問題。這些論文在當(dāng)時(shí)有其新意，而對今天的水利工程建設(shè)仍有應(yīng)用和參考價(jià)值。多年來，本人撰寫了若干學(xué)術(shù)論文分別在《巖土工程學(xué)報(bào)》、《土木工程學(xué)報(bào)》、《水利學(xué)報(bào)》、《水力發(fā)電學(xué)報(bào)》等刊物和部、省級學(xué)術(shù)雜志及國際、全國學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表。1983年6月，本人在“全國水力發(fā)電中青年科技干部報(bào)告會(huì)”上，宣讀了兩篇學(xué)術(shù)論文，題為“在均勻內(nèi)水壓力作用下水工圓形隧洞n層襯砌的彈性接觸問題計(jì)算法”、“水工有壓隧洞溫度應(yīng)力的彈性理論計(jì)算法”。后者文中指出了蘇聯(lián)學(xué)者B.II，沃爾科夫計(jì)算法的錯(cuò)誤，并給出了隧洞溫度應(yīng)力的正確解答，受到中國水利學(xué)會(huì)副理事長、中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授黃文熙的盛贊，《光明日報(bào)》為此于1983年7月18日頭版進(jìn)行了新聞報(bào)道。本人還對水工有壓隧洞巖石抗力系數(shù)K有獨(dú)到的研究。巖石抗力系數(shù)K是分析計(jì)算壓力隧洞襯砌與圍巖應(yīng)力的重要參數(shù)。它表征圍巖和襯砌共同承受荷載時(shí)，圍巖分承荷載的能力。過去蘇聯(lián)的B.r.加廖爾金公式是基于彈性理論的軸對稱問題導(dǎo)出的。圍巖強(qiáng)度未能充分利用。作者撰寫的論文《水工有壓隧洞巖石抗力系數(shù)K的一個(gè)新公式》（《巖土工程學(xué)報(bào)》1981年第1期），將巖石抗力系數(shù)由彈性理論擴(kuò)展到塑性理論范疇，突破了經(jīng)典公式彈性范圍的限制，充分利用了圍巖的強(qiáng)度，有顯著經(jīng)濟(jì)效益和學(xué)術(shù)價(jià)值。

內(nèi)容概要

本書是我國水工結(jié)構(gòu)和巖土工程學(xué)專家呂有年先生的研究成果，全書共選有論文17篇。內(nèi)容涉及水工壓力隧洞襯砌和圍巖的粘彈塑性應(yīng)力計(jì)算、溫度應(yīng)力計(jì)算，以及隧洞的錨噴襯砌、灌漿式預(yù)應(yīng)力隧洞襯砌、隧洞的大變形與隧洞的空間應(yīng)力等問題的分析計(jì)算。同時(shí)，對水工壓力隧洞圍巖抗力系數(shù)K的軸對問題計(jì)算與K的非軸對問題的攝動(dòng)計(jì)算式也作了詳細(xì)的分析和推導(dǎo)。書中所闡述的理論和方法，不僅具有獨(dú)創(chuàng)性，而且也具有實(shí)用價(jià)值。    為了適應(yīng)讀者閱讀需要，書中還特意編入了作者參加國際學(xué)術(shù)會(huì)議交流用的四篇英文版論文。    本書可供水利、土建等專業(yè)的工程技術(shù)人員、大學(xué)高年級學(xué)生和研究生閱讀，也可供高等院校教師和研究人員參考。

作者簡介

呂有年，男，1934年11月8日生于上海市崇明縣，中國共產(chǎn)黨黨員，教授級高級工程師。1960年畢業(yè)于河海大學(xué)(原名華東水利學(xué)院)河川樞紐與水電站水工建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)。曾任江西省吉安地區(qū)水利電力局工程師、總工程師等職。中國水利學(xué)會(huì)、中國力學(xué)學(xué)會(huì)、中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)會(huì)員，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)巖體物理數(shù)學(xué)模擬專業(yè)委員會(huì)第一、二屆委員，江西省水利學(xué)會(huì)第一、二屆理事。 
    1987年獲“全國優(yōu)秀科技工作者”稱號(hào)和“五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆?；同年獲“江西省勞動(dòng)模范”；1989年獲中國水利學(xué)會(huì)授予的“優(yōu)秀中青年水利科技工作者”稱號(hào)。 
    長期奮斗在水利水電工程建設(shè)第一線，曾參加和主持了吉安地區(qū)三座大型工程及若干中型水利工程的勘測、設(shè)計(jì)和施工。1969年主持了吉安市跨越贛江的井岡山大橋橋頭堡淤泥地基的處理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工。1979年主持了吉安地區(qū)重點(diǎn)科研項(xiàng)目“應(yīng)用有限單元法分析青山頭空腹重力壩的應(yīng)力”課題。1990年主管了寧岡縣橋林水庫雙曲拱壩的設(shè)計(jì)與施工。 
    在繁忙的工作中，堅(jiān)持科學(xué)研究。多年來，在《巖土工程學(xué)報(bào)》、《土木工程學(xué)報(bào)》、《水利學(xué)報(bào)》、《水力發(fā)電學(xué)報(bào)》等刊物和部、省級學(xué)術(shù)雜志共發(fā)表了論文三十余篇。曾參加了四次國際學(xué)術(shù)會(huì)議及多次全國學(xué)術(shù)會(huì)議的論文交流，多次獲大會(huì)好評。

書籍目錄

前言水工有壓隧洞巖石抗力系數(shù)“K”的一個(gè)新公式在均勻內(nèi)水壓力作用下水工圓形隧洞，z層襯砌的彈性接觸問題計(jì)算法水工有壓隧洞溫度應(yīng)力的彈性理論計(jì)算法水電站引水管道直徑的計(jì)算公式水工壓力隧洞襯砌空間應(yīng)力分析及伸縮縫間距彈性理論計(jì)算法灌漿式預(yù)應(yīng)力隧洞襯砌和圍巖應(yīng)力分析若干問題的探討應(yīng)用塑性強(qiáng)化理論分析隧洞襯砌和圍巖的應(yīng)力應(yīng)用莫爾——庫倫屈服條件計(jì)算水工有壓隧洞粘著式錨噴襯砌和圍巖的彈塑性應(yīng)力考慮圍巖蠕變有壓隧洞彈塑性應(yīng)力計(jì)算應(yīng)用斷裂力學(xué)和粘彈塑性理論計(jì)算水工壓力隧洞襯砌和圍巖的應(yīng)力水工壓力隧洞大變形問題的粘彈塑性應(yīng)力分析兩向不等壓地應(yīng)力作用下圓形壓力隧洞巖石抗力系數(shù)K的攝動(dòng)計(jì)算式應(yīng)用塑性強(qiáng)化理論計(jì)算水工有壓隧洞錨噴襯砌與圍巖的應(yīng)力Applying mohr-coulomb yield criterion to calculate Elastoplastic stress in Adhesive shotcrete and rockbolt lining of Hydraulic pressure Tunnel and it's surrounding rockApplying the theory of plastic intensification to calculate the stress in shotcrete and rockbolt lining of hydraulic pressure tunnel and its surrounding rockA General Formula For Calculating The Rock Resistant Factor“K”of Hydraulic Pressure TunnelPerturbation formula of rock resistant factor“K”in circular Pressure tunnel under unequal compression in two directions參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：一、灌漿式預(yù)應(yīng)力隧洞概述近年來，國內(nèi)外在水工壓力隧洞的設(shè)計(jì)與建造中，除了發(fā)展噴錨技術(shù)外，還廣泛采用了灌漿式混凝土預(yù)應(yīng)力襯砌的方法。眾所周知，灌漿式混凝土預(yù)應(yīng)力襯砌由于高壓灌漿的結(jié)果，能使襯砌長久地得到與內(nèi)水壓力引起的切向應(yīng)力符號(hào)相反的預(yù)應(yīng)力。對圍巖而言，其預(yù)應(yīng)力還和隧洞的開挖方式有關(guān)。如是爆破開挖，孔洞周圍就產(chǎn)生一層因爆破而損傷的松動(dòng)圈，一般對這樣的圍巖，先進(jìn)行低壓回填、固結(jié)灌漿，以便改善圍巖的變形特性；然后再深孔高壓灌漿使襯砌和圍巖分別獲得預(yù)應(yīng)力。如果掘進(jìn)機(jī)開挖，圍巖區(qū)無天然的構(gòu)造破壞，則孔洞周圍的損傷松動(dòng)圈可假定完全避免，那末圍巖可視為孔形平整規(guī)則，巖性良好的完全彈性體。二、灌漿式預(yù)應(yīng)力隧洞在工作狀態(tài)下的應(yīng)力計(jì)算由于高壓灌漿，隧洞獲得了預(yù)應(yīng)力。投入運(yùn)轉(zhuǎn)后，內(nèi)水壓力將在已獲得預(yù)應(yīng)力的隧洞襯砌和圍巖中引起應(yīng)力擾動(dòng)。鑒于圍巖在預(yù)應(yīng)力作用下，可能會(huì)有彈性或塑性兩種狀況出現(xiàn)。因此，應(yīng)力擾動(dòng)后隧洞襯砌和圍巖的應(yīng)力分析，也分兩種狀態(tài)來敘述。（一）襯砌和圍巖處于彈性狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算1.爆破開挖的隧洞爆破開挖的灌漿式預(yù)應(yīng)力隧洞處于彈性狀態(tài)時(shí)，在均勻內(nèi)水壓力作用下襯砌和圍巖的應(yīng)力計(jì)算，實(shí)際上是一個(gè)三層彈性圓筒的接觸問題?？蓱?yīng)用疊加原理，如圖1所示。

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《水工壓力隧洞結(jié)構(gòu)計(jì)算與巖石抗力系數(shù)問題》由中國水利水電出版社出版。

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