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土木工程水工建筑物科斯拉水工结构理论

科斯拉的理论

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在基于Bligh的理论建造的大量破坏者之后,Khosla出来了以下;

以下是科斯拉理论中的一些要点

  • 通过观察根据Bligh理论设计的虹吸管,通过实际测量压力,在两个siphons،的地板上插入管道的帮助下

  • 与根据Bligh理论计算出的压力没有任何关系。这导致了下列临时结论:

  • 端板桩的外端面比内端面和底板的水平长度更有效。

  • 中间桩长度较小,除局部压力重分布外,其余均无效。

  • 底板从尾端开始破坏。

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  • 在下游端有一个合理深度的垂直切断是绝对必要的,以防止破坏。

  • 科斯拉和他的同事们考虑了水工建筑物不透水基座下的流动模式,来计算上升压力和出口梯度。

  • 从一个简单的水平流动情况开始,其厚度可以忽略不计。(对各种案例进行了数学分析。)

  • 水工建筑物下面的渗水并不像Bligh所说的那样遵循不透水层的底部轮廓,而是每个粒子沿着一系列的流线轨迹。

对于垂直地板下的二维流动情况:

因此,对于接触地面轮廓的第一条流线AB,可以通过在方程中放入不同的x值来获得压力。图中为方程4和Bligh理论下的压力分布直径。

从图中可以得出以下结论:

压力图的斜率:在无穷大的A点和B点,因此理论上A点的地板向下的作用是无穷大,B点的地板向上的作用也是无穷大。这将导致砂沸腾,因此应在下游端降低底板或切断底板。

复合简介:

以下是一般形式的具体原因。

  • 垂直水平流,厚度可忽略不计,在上游或下游一端有桩。
  • 垂直水平楼板,厚度可忽略不计,中间有桩。
  • 平直的地板,压在床下,但没有隔断。

自变量法:

  • 大多数设计不符合基本轮廓(具体情况)。在实际情况中,我们可能在上游水平、下游水平和中间点有一些桩,底板也有一定的厚度。
  • 科斯拉用一种被称为自变量法的经验方法解决了实际问题。
  • 这种方法包括将一个复杂的剖面分解成若干个简单的剖面,每一个都独立地适于数学处理。然后根据底板的坡度进行修正。
  • 作为一个例子,图中所示的复杂剖面被分解为下面的简单剖面和关键点的压力。
  • 可忽略厚度的直地板,在上游端有桩。
  • 可忽略厚度的直地板,在下游端有桩。
  • 厚度可忽略不计的直楼板,中间有桩。
  • 通过简单剖面计算得到了关键部位的压力。

针对水工建筑物地基下渗流的确定,提出了自变量法。
该方法将复杂的堰体实际轮廓线分解为若干个简单轮廓线,每个简单轮廓线的数学求解都没有多大困难。考虑的最有用的简介是:

一种厚度可忽略不计的竖直水平底板,其上游端有板桩或下游端有板桩。

科斯拉的理论

ii)床下平直的水平地板,但没有任何垂直的隔断。

  1. 一种垂直的水平地板,厚度可以忽略不计,在某些地方有一堆薄板

中间点

并以曲线的形式给出了上述剖面流网的数学解。从曲线中确定各关键点E、C、E1、C1等处的百分压。需要注意的重点是:

  1. {E, C(下),E1, C1(上)}
  2. 桩底点(D),和
  3. 底部角(D, D’)的连接,以防止地板塌陷

只要进行以下修正,简单表格各关键点上的压力百分比将适用于任何复杂的剖面图:

科斯拉的理论

  • 桩间相互干扰校正
  • 地板厚度的修正
  • 对楼板坡度的修正。

桩间相互干扰的校正

设b1 = 1和2两堆之间的距离

D =桩线(2)的深度,必须确定其对相邻桩(1)的深度D的影响

B =不透水楼板的总长度

C =由于干扰引起的校正。

校正是作为头部的百分比来应用的

Cirrection-for-mutual-interference-of-piles

当该点被认为在干扰桩的后方时,该修正为正,而当该点被认为在干扰桩的正向或流动方向上时,该修正为负。

楼板厚度修正

标准配置,假设地板的厚度可以忽略不计。因此,从曲线中计算出的压力百分比值对应于地面的顶层(E1*, C1*)。而楼板与桩的交点在楼板底部(E1, C1)

楼板厚度校正

实际点E1和C1处的压强是通过假设从E1*到D1和从D1到C1处的压强是直线变化来插值的

抑郁的地板

E1处的修正压力应小于计算压力t E1*。因此,E1处的压力修正值将是负的。C1的压强也是一样。

底板坡度修正

对倾斜不透水底板的修正,在水流方向上的下坡为正,在水流方向上的上坡为负。

不。

斜率=版本:水平的

修正为压力的%

1

1:1

11.2

2

1:2

6.5

3.

1:3

4.5

4

1:4

3.3

5

1:5

2.8

6

1:6

2.5

7

1:7

2.3

8

1:8

2.0

修正系数必须乘上斜坡的水平长度,再除以有斜坡的楼板存在的两极之间的距离。

在上图中,只能对E2点进行斜率修正。当E2点在流动方向的下降斜率处终止时,修正为正。修正值为:
多严峻x bs / b1

其中C.F. =校正因子

倾斜地板的水平长度

B1 =堆线之间的水平距离

出口和临界梯度

出口和临界梯度

每一粒水在渗入底土时,在任何位置都会施加一种力f,它在任何一点都与流线相切。当流线向上弯曲时,切向力f会有竖直分量吗f1。在这一点上,也会有一个向下的力W由于土壤颗粒的沉水重量。因此在那一点,粒子上有两个力;一个向上的垂直的分量f,另一个是水下的重量。很明显,如果土壤颗粒不被移动,那么淹没重量必须大于向上的垂直分量f.任何一点向上的垂直分力与水的压力梯度dp/dx成正比。

因此对土壤的稳定性和防止水土流失和管道,渗出的水出现在下游端,在出口处位置,f1的力应小于水下重量w .换句话说出口梯度在下游端必须是安全的。

如果在下游的出口点,出口梯度是这样的,力f1刚好等于土壤颗粒的沉水重量,则称该梯度关键的梯度。安全出口梯度= 0.2到0.25的关键出口梯度。

安全出口梯度可取为:

  • 细砂为0.14 - 0.17
  • 粗砂为0.17 ~ 0.20
  • 木瓦0.20至0.25

对于长度为b的底板和深度为d的垂直截距组成的标准形式,其下游端出口梯度为:

出口梯度GE = (H/d) x退出梯度

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