潘家铮全集第二卷重力坝的设计和计算

总序言（ 路甬祥） V

总前言（ 编辑委员会） IX

本卷前言（ 王仁坤） XVII

编辑说明 XIX

第一章 概论 1

第一节 重力坝的发展 1

第二节 我国解放后在重力坝设计和施工中的成就 5

第三节 重力坝的工作条件和特点 7

第四节 重力坝的分类 8

第五节 设计要求、设计内容及基本资料 14

第六节 常用的术语和符号 17

第二章 重力坝的布置和细部设计 21

第一节 坝体布置和断面规划 21

第二节 溢流坝的布置和水力计算 26

第三节 阻水和排水设计 52

第四节 坝内的廊道布置 58

第五节 闸墩、导墙和其他结构 62

第六节 坝体混凝土设计 77

第七节 坝体观测设计 88

第八节 基础处理设计 103

第三章 坝体断面设计和稳定分析 122

第一节 作用在坝体上的荷载 122

第二节 荷载组合和安全系数 145

第三节 坝体断面设计的基本原理 149

第四节 坝体经济断面选择156

第四章 重力坝的应力计算——材料力学计算法168

第一节 概述 168

第二节 各分应力及边界主应力的计算 169

第三节 成果表示和计算表格 178

第四节 渗透压力所产生的应力的计算 183

第五节 材料力学分析法的改进——基本因素法 191

第六节 坝体变位计算 197

第七节 施工分缝对应力分布的影响及其他计算205

第八节 试载法计算 217

第九节 重力坝裂缝扩展稳定性的计算 232

第五章 重力坝的应力计算——弹性理论法 252

第一节 概述 252

第二节 无限楔体的经典解答 255

第三节 叠加法的应用 272

第四节 基础内应力计算299

第五节 渗透压力应力计算308

第六节 角缘函数 317

第七节 有限差和迭弛法335

第八节 坝体自振周期计算348

第九节 坝体应力试验方法简介 358

第六章 坝体孔口和廊道的应力分析 368

第一节 概述 368

第二节 无限域内圆孔的计算 370

第三节 无限域中的椭圆孔387

第四节 无限域中的矩形孔411

第五节 无限域中的标准廊道 422

第六节 靠近边界的圆孔432

第七节 裂缝附近的应力集中 441

第八节 大孔口坝体应力分析问题 446

第七章 重力坝的分缝与温度控制 452

第一节 重力坝的各种分缝型式 452

第二节 混凝土坝的温度控制原理与基本措施 456

第三节 重力坝的温度场计算 462

第四节 坝块中温度应力的计算方法487

第五节 各种分缝方式的设计问题 503

第六节 人工冷却措施 519

第七节 混凝土坝的温度裂缝 526

第八章 宽缝重力坝的设计和计算 532

第一节 宽缝重力坝的特点和断面选择 532

第二节 宽缝重力坝的整体应力分析 543

第三节 渗透压力所产生的应力分析 565

潘家铮（1927年11月～2012年10月），水工结构和水电建设专家，设计大师，科普及科幻作家，水利电力部、电力工业部、能源部总工程师，国家电力公司顾问、国家电网公司高级顾问，三峡工程论证领导小组副组长及技术总负责人，国务院三峡工程质量检查专家组组长，国务院南水北调办公室专家委员会主任，河海大学、清华大学双聘教授，博士生导师。中国科学院、中国工程院两院资深院士，中国工程院副院长，第九届光华工程科技奖“成就奖”获得者。 2100433B

《潘家铮全集》是我国著名水工结构和水电建设专家、两院院士潘家铮先生的作品总集，包括科技著作、科技论文、科幻小说、科普文章、散文、讲话、诗歌、书信等各类作品，共计18 卷，约1200 万字，是潘家铮先生一生的智慧结晶。

他的科技著作和科技论文，科学严谨、求实创新、充满智慧，反映了我国水利水电行业不断进步的科技水平，具有重要的科学价值；他的文学著作，感情丰沛、语言生动、风趣幽默。他的科幻故事，构思巧妙、想象奇特、启人遐思；他的杂文和散文，思辨清晰、立意深邃、切中要害，具有重要的思想价值。这些作品对研究我国水利水电行业技术进步历程，弘扬尊重科学、锐意创新、实事求是、勇于担责的精神，都具有十分重要的意义。

《潘家铮全集》是国家“十二五”重点图书出版项目，国家出版基金资助项目。

《潘家铮全集 第二卷 重力坝的设计和计算》，是一本专门介绍混凝土重力坝设计和计算的书。在设计方面依次叙述了重力坝的布置、断面设计、水力计算及消能设计、混凝土设计、廊道系统、观测监视系统、基础处理及温度控制等方面的内容；在计算方面，论述了稳定计算、应力计算、孔口廊道计算和温度控制计算等。此外，在新安江水电站中创新并成功运用的宽缝重力坝，在国内广泛采用，本书专列一章加以介绍。

本书可供水利水电工程设计人员及高等院校有关专业师生参考。

《潘家铮全集》是我国著名水工结构和水电建设专家、两院院士潘家铮先生的作品总集，包括科技著作、科技论文、科幻小说、科普文章、散文、讲话、诗歌、书信等各类作品，共计 18卷，约 1200万字，是潘家铮先生一生的智慧结晶。

他的科技著作和科技论文，科学严谨、求实创新、充满智慧，反映了我国水利水电行业不断进步的科技水平，具有重要的科学价值；他的文学著作，感情丰沛、语言生动、风趣幽默。他的科幻故事，构思巧妙、想象奇特、启人遐思；他的杂文和散文，思辨清晰、立意深邃、切中要害，具有重要的思想价值。这些作品对研究我国水利水电行业技术进步历程，弘扬尊重科学、锐意创新、实事求是、勇于担责的精神，都具有十分重要的意义。

《潘家铮全集》是国家“十二五”重点图书出版项目，国家出版基金资助项目。

《潘家铮全集 第四卷 水工结构计算》，由 14篇有关水工结构计算的论文编纂而成。作者根据参加水利枢纽的各种结构设计的经验，对一些比较复杂的计算公式加以推导和验证，并建立一些新的计算公式，使繁复的计算工作得到了进一步的简化。

作者结合实际工作经验所写成的，其中有数篇曾在《水力发电》和《工程建设》期刊发表过。本书可供高等院校师生及水电单位工程技术人员学习、设计之参考。

《潘家铮全集》是我国著名水工结构和水电建设专家、两院院士潘家铮先生的作品总集，包括科技著作、科技论文、科幻小说、科普文章、散文、讲话、诗歌、书信等各类作品，共计18 卷，约1200 万字，是潘家铮先生一生的智慧结晶。

他的科技著作和科技论文，科学严谨、求实创新、充满智慧，反映了我国水利水电行业不断进步的科技水平，具有重要的科学价值；他的文学著作，感情丰沛、语言生动、风趣幽默。他的科幻故事，构思巧妙、想象奇特、启人遐思；他的杂文和散文，思辨清晰、立意深邃、切中要害，具有重要的思想价值。这些作品对研究我国水利水电行业技术进步历程，弘扬尊重科学、锐意创新、实事求是、勇于担责的精神，都具有十分重要的意义。

《潘家铮全集》是国家“十二五”重点图书出版项目，国家出版基金资助项目。

《潘家铮全集第三卷重力坝设计》，原版是1987 年水利电力出版社出版的《重力坝设计》，以当时国内重力坝筑坝设计研究和工程经验为主，结合发达国家，尤其是美国垦务局“重力坝设计”有关资料，系统论述了重力坝的设计理论和方法，总结了zui新科学研究成果和工程实践经验，指出了关键技术问题和技术发展动向。

全书分 10 章，分别是概论、枢纽布置和泄洪消能设计、坝体断面设计和稳定分析、地基分析和基础处理设计、重力坝的应力计算——材料力学法、重力坝的应力计算——弹性理论法、重力坝的动力分析和抗震设计、重力坝的细部构造和观测体系、重力坝的分缝和温度控制、特殊重力坝等。全书深入浅出、理论联系实际，具有很强的指导性和操作性。

作者以20 世纪60 年代《重力坝设计和计算》为基础，为适应坝工建设新的需要，经广泛收集资料，博采各家之长，征询专家学者意见，数易其稿精心编撰而成。全书再版，对水利水电工程设计理论研究和工程技术创新仍然具有重要的实用价值，可供水利水电工程技术人员借鉴参考。

总序言（ 路甬祥） V

总前言（ 编辑委员会） IX

本卷前言（ 张楚汉） XVII

原版序（ 潘家铮） XIX

编辑说明XXI

第一篇 土坝心墙的力学计算 1

第二篇 直立式半圆拦污结构的应力分析 23

第三篇 拱形进口段及渐变段衬砌的力学计算 36

第四篇 地下水工结构的计算 53

第五篇 计算圆拱应力的曲线和公式 79

第六篇 大孔口重力坝的应力计算——刚架法 112

第七篇 行车大梁影响线的绘制和最大应力计算121

第八篇 论发电机支座的计算141

第九篇 论厂房排架计算中杆件宽度的影响 150

第十篇 论刚构分析中轴向力对挠曲的影响 160

第十一篇 有双重加强圈的压力输水钢管计算 182

第十二篇 论钢管及隧洞的地震应力 193

第十三篇 论重力坝的地震应力 211

第十四篇 论厂房排架的地震应力 224