熊曉瑜,李 琇
(四川省建筑設計院,四川成都 610017)
為避免文章過于冗長,一些公式的推導過程、微分方程的求解、待定系數的確定、內力的具體計算步驟及附錄部分的公式推導及計算步驟等本文略去。
在水壓力作用下,池壁將變形如圖1 中虛線所示。
圖1 圓形水池壁受力與變形
在距池底x 距離處切出單位寬度的圓環(huán),在內部徑向輻射形水壓P 作用下,圓環(huán)將伸長,其半徑也增大,設半徑增大值為y,
式中:E為池壁材料的彈性模量
h為池壁厚度
此懸臂梁應滿足一般的彈性曲線微分方程:
式中:γ為水的容重
該方程的通解為:
系數A、B、C、D 由邊界條件:
根據式(3)~式(6)及邊界條件,可確定待定系數A、B、C、D,從而可求得任意點之內力。
實際應用中,可根據具體工程將數字代入后確定系數,不必先解出待定系數的一般公式。
水池各部尺寸如圖2 所示:
圖2 水池尺寸
從而可求得池壁環(huán)拉力T 及垂直彎矩M 的結果見表1。環(huán)拉力圖及彎矩圖如圖3 所示。
表1 實例計算結果
圖3 水池壁環(huán)拉力及彎矩
按帕斯捷爾納克教授的方法計算的結果見表2。
表2 帕斯捷爾納克教授的方法計算的結果
從以上計算結果可見:兩種方法所得結果非常接近,從而證明文中的計算公式是正確可靠的。
水池的配筋計算略。
[1]湖北給水排水設計院.鋼筋混凝土圓形水池設計[M].中國建筑工業(yè)出版社,1977
[2]同濟大學數學教研室.高等數學(第三版)[M].高等教育出版社,1988