第三章原理方法ppt课件
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通信原理ppt课件——第三章
输出信号
两条路径信道模型
34
频域表示 信道传输函数为
35
信道幅频特性为
若两条路径的相对时 延差 固定，则信 道的幅频特性为：
36
若两条路径的相对时延差相对时延
差
是随机参量 ，则信道的幅
频特性为：
多径传播信道的相关带宽 ——信道传输特性相邻两个零点之间的频率间隔
信道最大多径时延差
37
• 如果信号的频谱比相关带宽宽，则会产生严重的频率 选择性衰落，为了减少频率选择性衰落，就应使信号 的频谱小于相关带宽（通常选择信号带宽为相关带宽 的1/3~1/5）
（噪声）。
根据以上几条性质，调制 信道可以用一个二端口线 性时变网络来表示，该网 络称为调制信道模型：
调制信道模型
4
二端口的调制信道模型，其输出与输入的关系有
一般情况下，
可以表示为信道单位冲激响应c(t)与输入
பைடு நூலகம்
信号的卷积， c(t)的傅里叶变换C(w)是信道传输函数：
或
可看成是乘性干扰
根据信道传输函数 的时变特性的不同，将物理信道分为
21
➢自由空间传播 ——当移动台和基站天线在视距范围之内，这时
电波传播的主要方式是直射波，其传播可以按自由 空间传播来分析。
设发射机输入给天线功率为 (W)，则接收天线 上获得的功率为
22
自由空间传播损耗定义为 当发射天线增益和接收天线增益都等于1时
用 dB可表示为
自由空间传播损耗与距离d的平 方成正比，距离越远损耗越大
发送信号
单一频率正弦波
陆地移动多径传播
多径信道一共有n条路径，各条 路径具有时变衰耗和时变传输 时延且各条路径到达接收端的 信号相互独立，则接收端接收 到的合成波为
流体力学课件 第3章流体运动的基本原理
u u (x, y,z, t )
17
二、流场描述
1、迹线：某一质点在某一时段内的运动轨迹曲线。
例： 烟火、火箭、流星、子弹等轨迹线。。。。。
（1）拉格朗日法迹线方程
x x（a，b，c，t） y y（a，b，c，t）
z z（a，b，c，t）
消去参数t并给定（a，b，c）即得相应质点的迹线方 程。
说明：
*（a,b,c）=const, t为变数，可得某个指定质点在任意时刻
所处的位臵，上式即迹线方程； *（a,b,c）为变数,对应时刻 t可以得出某一瞬间不同质点 在空间的分布情况。
3、拉格朗日法的速度与加速度方程
（ 1） 流速方 程
x ux ； t y uy ； t z uz t 均为（a，b，c，t）的函数。
第三章 流体运动的基本原理
静止只是流体的一种特殊的存在形态，运动 或流动是流体更为普遍的存在形态，也更能反映 流体的本质特征。 本章主要讨论流体的运动特征（速度、加速 度等）和流体运动的描述方法，流体连续性方程、 动量守恒及能量守恒方程是研究流体运动的基础。
1
第一节、流体运动的描述方法
一、拉格朗日法（lj）
18
（2）欧拉法迹线方程 若质点P在时间dt内从A点运
Z
A
B
动到B点，则质点移动速度为：
u dr dt
O
Y
得迹线方程:
dx dy dz dt ux uy uz
2、流线
表示某一瞬时流体各点流动 趋势的曲线，其上任一点的切线 方向与该点流速方向重合。即同 一时刻不同质点的速度方向线。
根据行列式的性质，有：
22
流线微分方程
dx dy dz u x u y uz
管理学_第三章_管理基本原理和方法ppt精选课件
➢ 有利于及时、灵活、有效地处理特殊问题或紧迫 问题 , 避免出现“一刀切”的僵化管理现象 ;
➢ 有利于与法律、经济等方法之间互补互促、结合 使用 , 提高整体管理功效 , 从而维护组织系统的 稳定。
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31
（2）弊端 ：
➢ 一是由于它强调领导者的权威性,易导致搞 “ 人 治”。
➢ 二是由于过分强调集中统一,易导致权力过于集中, 不便于管理分权。
经济手段，调节各种不同的经济利益之间 的关系，以提高整体的经济效益与社会效 益的方法。 2、形式：价格、税收、信贷、利润、工资、 奖金与罚款。
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33
3、经济方法的特点
➢利益性。被管理者是在经济利益的驱动下 采取管理者所预期的行为的。
➢平等性。 ➢关联性。
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34
4、经济方法优劣 （1）优点： 有利于国家对经济活动进行宏观调控； 有利于企业实现良好的经济效益； 有利于调动广大职工的工作积极性和创造 性。 （2）注意点 ： 若单纯用经济方法来进行管理，会造成 “一切向钱看”的不良倾向，影响其工作 主动性和创造性的发挥。
劳动者在企业生产经营中的作用的认识过 程经历了三个阶段：
1、要素研究阶段 2、行为研究阶段 3、主体研究阶段
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5
人本管理
（二）有效管理的关键是职工参与。
1、有效管理两条途径： 高度集权，从严治厂，铁的纪律，重奖重罚。 适度分权，民主治厂，职工参与，科学管理。 2、职工参与治厂的具体途径： 职工代表大会 参与监事会 参加日常生产管理活动
2、研究管理原理有助于掌握管理的基本规律。 3、对于管理原理的掌握有助于迅速找到解决
管理问题的途径和手段。
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➢ 有利于与法律、经济等方法之间互补互促、结合 使用 , 提高整体管理功效 , 从而维护组织系统的 稳定。
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（2）弊端 ：
➢ 一是由于它强调领导者的权威性,易导致搞 “ 人 治”。
➢ 二是由于过分强调集中统一,易导致权力过于集中, 不便于管理分权。
经济手段，调节各种不同的经济利益之间 的关系，以提高整体的经济效益与社会效 益的方法。 2、形式：价格、税收、信贷、利润、工资、 奖金与罚款。
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3、经济方法的特点
➢利益性。被管理者是在经济利益的驱动下 采取管理者所预期的行为的。
➢平等性。 ➢关联性。
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4、经济方法优劣 （1）优点： 有利于国家对经济活动进行宏观调控； 有利于企业实现良好的经济效益； 有利于调动广大职工的工作积极性和创造 性。 （2）注意点 ： 若单纯用经济方法来进行管理，会造成 “一切向钱看”的不良倾向，影响其工作 主动性和创造性的发挥。
劳动者在企业生产经营中的作用的认识过 程经历了三个阶段：
1、要素研究阶段 2、行为研究阶段 3、主体研究阶段
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5
人本管理
（二）有效管理的关键是职工参与。
1、有效管理两条途径： 高度集权，从严治厂，铁的纪律，重奖重罚。 适度分权，民主治厂，职工参与，科学管理。 2、职工参与治厂的具体途径： 职工代表大会 参与监事会 参加日常生产管理活动
2、研究管理原理有助于掌握管理的基本规律。 3、对于管理原理的掌握有助于迅速找到解决
管理问题的途径和手段。
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通信原理第三章 ppt课件
制。 5）模拟调制：用来自信源的基带模拟信号去调
制某载波的过程 。
通信原理第三章
3、调制的作用
★（1）将基带信号变成适合在信道中传输 的已调信号
★（2）实现信道的多路复用 （3）改善系统的抗噪声性能 （4）改变信号占用的带宽
通信原理第三章
4、调制的分类
连续波调制 （载波为正弦波）
振幅调制（AM, DSB ,SSB,VSB) 模拟调制 频率调制（FM )
（1）最直接的方法——滤波法：
将不含直流分量的基带信号m(t)和载波信号经乘法器后 得到双边带信号DSB，再通过一个单边带滤波器就得 到需要的单边带SSB信号。
m(t )
h (t )
S SSB ( t )
A cos c t
单边带调制 通信原的理第一三章般模型
单边带调制（SSB）的一般模 型
从图中看，SSB与DSB好象没什么不同， 但两者的h(t) 不同。DSB 的h(t) 要求保 留两个边带信号；而SSB 的h(t)只要求 保留一个而且只能保留一个边带信号。
1 2
t
－ c
0
通信原理第三章
A0
c
调幅AM信号
由图可见： （1）波形包络与输入基带信号m(t)成正比 （2）频谱具有上、下对称的两个边带 （3）频谱中心含离散载频分量，它并不携带信息 （4）要使调幅波的包络波形与基带信号波形相同， 则一定要满足两个条件： a、对所有的t的值|m(t)|max≤ A0，否则会过调制 b、载波频率必须高于基带信号的最高频率
线性调制器的一般模型
输出信号的一般表达式：
时域： s m ( t ) m ( t ) A co 0 t h ( s t )
且 m(t) M()
制某载波的过程 。
通信原理第三章
3、调制的作用
★（1）将基带信号变成适合在信道中传输 的已调信号
★（2）实现信道的多路复用 （3）改善系统的抗噪声性能 （4）改变信号占用的带宽
通信原理第三章
4、调制的分类
连续波调制 （载波为正弦波）
振幅调制（AM, DSB ,SSB,VSB) 模拟调制 频率调制（FM )
（1）最直接的方法——滤波法：
将不含直流分量的基带信号m(t)和载波信号经乘法器后 得到双边带信号DSB，再通过一个单边带滤波器就得 到需要的单边带SSB信号。
m(t )
h (t )
S SSB ( t )
A cos c t
单边带调制 通信原的理第一三章般模型
单边带调制（SSB）的一般模 型
从图中看，SSB与DSB好象没什么不同， 但两者的h(t) 不同。DSB 的h(t) 要求保 留两个边带信号；而SSB 的h(t)只要求 保留一个而且只能保留一个边带信号。
1 2
t
－ c
0
通信原理第三章
A0
c
调幅AM信号
由图可见： （1）波形包络与输入基带信号m(t)成正比 （2）频谱具有上、下对称的两个边带 （3）频谱中心含离散载频分量，它并不携带信息 （4）要使调幅波的包络波形与基带信号波形相同， 则一定要满足两个条件： a、对所有的t的值|m(t)|max≤ A0，否则会过调制 b、载波频率必须高于基带信号的最高频率
线性调制器的一般模型
输出信号的一般表达式：
时域： s m ( t ) m ( t ) A co 0 t h ( s t )
且 m(t) M()
第三章 均相封闭系统热力学原理及其应用PPT课件
U T S V H T S p A S T V G S T p
U
p
V S
H p
S
V
A p V T
G p
T
V
热容
定压热容 定容热容
H T
p
Cp
U T
V
CV
dHTdSV dp
恒压下两边同除以dT
dUTdSpdV
恒容下两边同除以dT
2.按其来源分类 可直接测量的：P,V,T等。 不能直接测量的：U,H,S,A,G等. 可直接测量也可推算：Cp,Cv,K,Z等。
CP
H T
p
k
1 V
V p
T
CV
U T
V
uJ
T p
H
1 V
V T P Z PV
RT
基本定义式：
H=U+pV A=U-TS G=H-TS
热一律：dU=δQ-δW= δQ-PdV
热二律:δQ=TdS
Green定律
对于全微分 dZ=MdX＋NdY 则存在
N M X Y Y X
一、热力学基本关系式
全微分形式
dUTdSpdVdUU dSU dV
SV VS
dHTdSVdpdHH SpdSH pSdp
dASdTpdVdAT AVdTV ATdV dGSdTVdpdGG TpdTG pTdp
cV T
dScV T
dTTpV
dV
SST, p
dSTSpdTSpTdp
S
p
T
V T
p
dHTdSVdp
H T
p
cp
S Tp
T1H T p
cp T
第三章 相互作用 复习课件 (共72张PPT)
增大而增大，并且有
f=F
当物体 M 开始运动时的摩擦力叫
做最大静摩擦力（Fmax)。
0<fFmax
思考：拔河比赛取胜的诀窍是什么？ 摩擦力起到了什么样的作用？
拔河取胜之道：
（1）体重大 （2）鞋子底要粗糙些
……
现象思考：拔河比赛中为什么一旦 被拉动后便很难反败为胜？
滑动摩擦力小于最大静摩擦力
二、滑动摩擦力
A A
悬挂靠在一起 的两小球
AB
A
水平面上靠在一起 的两小球
思考：试分析图中细杆或小球A所受的弹 力，并确定其方向。
A 半球形的碗
A
（3）如图所示，用两根绳子分别把A、 B两个物体挂在天花板上，画出物体 B所受到的弹力．
A
B
悬挂靠在一起的两小球
四、胡克定律：
1、胡克定律内容：
在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大
④ 动摩擦因数：与接触面的材料和粗糙程度有关
力的合成与分解
考点1 力的合成
1.力的合成的方法
(1)作图法 根据两个分力的大小和方向，再利用平行四边 形定则作出对角线，根据表示分力的标度去度量该 对角线，对角线的长度就代表了合力的大小，对角 线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向。 如图所示，F1=45 N，F2=60 N，F合=75 N，
（2）产生条件：
接触力
① 物体间相互接触
② 物体间发生弹性形变
（3）支持力和拉力都属于弹力。
练习1 关于弹力产生条件的说法中，正确的是 （D ）
A、物体间不相互接触，也能产生弹力。 B、只要两物体接触就一定会产生弹力。 C、只有弹簧才能产生弹力。 D、两个物体直接接触且互相挤压发生
形变时才会产生弹力。
f=F
当物体 M 开始运动时的摩擦力叫
做最大静摩擦力（Fmax)。
0<fFmax
思考：拔河比赛取胜的诀窍是什么？ 摩擦力起到了什么样的作用？
拔河取胜之道：
（1）体重大 （2）鞋子底要粗糙些
……
现象思考：拔河比赛中为什么一旦 被拉动后便很难反败为胜？
滑动摩擦力小于最大静摩擦力
二、滑动摩擦力
A A
悬挂靠在一起 的两小球
AB
A
水平面上靠在一起 的两小球
思考：试分析图中细杆或小球A所受的弹 力，并确定其方向。
A 半球形的碗
A
（3）如图所示，用两根绳子分别把A、 B两个物体挂在天花板上，画出物体 B所受到的弹力．
A
B
悬挂靠在一起的两小球
四、胡克定律：
1、胡克定律内容：
在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大
④ 动摩擦因数：与接触面的材料和粗糙程度有关
力的合成与分解
考点1 力的合成
1.力的合成的方法
(1)作图法 根据两个分力的大小和方向，再利用平行四边 形定则作出对角线，根据表示分力的标度去度量该 对角线，对角线的长度就代表了合力的大小，对角 线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向。 如图所示，F1=45 N，F2=60 N，F合=75 N，
（2）产生条件：
接触力
① 物体间相互接触
② 物体间发生弹性形变
（3）支持力和拉力都属于弹力。
练习1 关于弹力产生条件的说法中，正确的是 （D ）
A、物体间不相互接触，也能产生弹力。 B、只要两物体接触就一定会产生弹力。 C、只有弹簧才能产生弹力。 D、两个物体直接接触且互相挤压发生
形变时才会产生弹力。
第三章 管理基本原理ppt课件
以上构成管理原理体系的四个基本管理原理，都是现代管理不可缺少的 指导思想和管理哲学，是不可违背的管理的基本规律，它们既相互独立， 又相互联系、相互渗透，从而构成一个有机的体系。
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4
三、管理原理的重要性
（一）管理原理阐明了管理的实质及基本任务； （二）管理原理蕴涵着管理的基本观念和基本指导 思想； （三）管理原理突出了管理的关键和重点； （四）管理原理提供了管理的基本手段和途径、基 本方法和技巧。
要
行
主
素
为
体
研
研
研
究
究
究
阶
阶
阶
段
段
段
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16
1.要素研究阶段：劳动者是生产过程中的一个不可缺 少的要素。
2.行为研究阶段：需要 动机 行为 。 3.主体研究阶段：职工是企业的主体；企业管理既是
对人的管理，也是为人的管理；企业经营的目的是 为包括企业职工在内的人的社会发展而服务的。
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36
从海尔２９４５块玻璃谈职责
• 海尔电冰箱厂有一个五层楼的材料库，这个五层楼一 共有2945块玻璃，如果你走到玻璃跟前仔细看，你 一定会惊讶地发现这2945块玻璃每一块上都贴着一 张小条！
• 小条上是什么？原来每个小条上印着两个编码，第一 个编码代表负责擦这块玻璃的责任人，第二个编码是 谁负责检查这块玻璃。
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（二）有效管理的关键是职工参与
➢ 有效管理两条途径： 高度集权，从严治厂，铁的纪律，重奖重罚。 适度分权，民主治厂，职工参与，科学管理。 ➢ 职工参与治厂途径： 董事会，监事会，日常管理。
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18
两条途径的比较：
家畜育种学第3章选择原理与方法ppt课件
p0q0 p02 2 p0q0
q0 p0 2q0
q0 1 q0
q0
q2
q1 1 q1
1 1
q0 q0
q0 1 2q0
1 q0
qn
q0 1 nq
0
qn ：在一切纯合隐性个体被淘汰n代后，隐性基因的
频率
q0 ：淘汰纯合隐性个体以前，隐性基因的频率
设群中隐性基因的频率是0.10，每代均将隐性纯合个体淘汰， 经6代选择，其隐性基因的频率〔F6〕为：
➢ 系统选择某种质量性状同样能够育成新种类 ➢ 毛色和角 ,家禽的冠型
➢ 选择有益突变也能培育新种类
三、自然选择与人工选择的比较
1、人工选择的方向性强 人工选择目的明确，选择的是对人有利的极端高
产个体，故能突破群体的平衡形状，提高有利 基因或增效基因的频率，从而提高下一代。 自然选择所选择的个体往往是中间型，即杂合子 遭到优待，故群体往往处于平衡形状，使群体 产量坚持在均值程度。
性状不受或很少受环境要素的影响，表 型变异为延续分布 ➢数量性状〔quantitative traits〕： ➢ 由微效多基因〔polygenes〕所决议， 性状很大程度上受环境要素的影响，表 型变异是延续分布
家畜质量性状的类型
➢ 表征性状 ➢ 毛色、角、冠型 ➢ 血型和血浆蛋白多态性 ➢ 红细胞抗缘由子和白细胞抗缘由子，血浆蛋白质
二、对隐性基因的选择
某性状由一对基因控制，其基因型为AA、Aa和aa。A对a完 全显性。AA和Aa表型一样，均表现为显性性状。设原始群 体的基因型频率：D=p2，H=2pq，R=q2。S为留种率，淘汰 率即为1-S 。于是可得下表:
基因型
AA
原始基因型频率
p2
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第三章 地下结构的计算原理和 设计方法
同济大学浙江学院 张广兴
3.1 概述 3.2 地下结构的荷载 3.3 地下结构选型与构造 3.4 设计模型与计算方法 3.5 结构内力的计算方法 3.6 地下结构计算原理和设计方法中的新进展
-
2
3.1 概述 1、地下结构的分类 拱形结构 圆形和矩形管状结构 框架结构 薄壳结构 异形结构
-
10
确定围岩压力的方法 现场实测 理论计算 ：普氏理论、泰沙基理论 工程类比法 ：围岩分类
我国多采用工程类比法确定围岩压力，并采用现场 实测和理论计算的方法进行验算
-
11
1、深埋和浅埋地下结构的判定
公路隧道 – Hp=(2~2.5)hp(等效荷载高度) – hp=q/γ
铁路隧道 – 围岩类别 (好)III IV V(差) – 单线隧道覆盖厚度 5～7 10～14 18～25 – 双线隧道覆盖厚度 8～10 15～20 30～35
-
16
铁路隧道在2001年公布了新的勘察设计规范，重 新给出了新的围岩分类标准，其围岩分类按为国 家标准。对于单线深埋隧道，围岩压力按松散压 力考虑，竖直均布压力计算公式为
q=γH
H=0.41×1.79S
式中q--围岩竖直均布压力(kN/m2)；
γ--围岩容重(kN/m3)；
H--围岩压力计算高度(m)；
-
24
斜井围岩压力计算
– 斜井(0º<α<90º)是介于水平洞室(α=0º)和垂直洞室 (90º)之间的洞室
– 斜井的围岩压力与水平洞室并无原则上的差别，只是 由于倾角α(斜井轴线与水平线的夹角)的不同而具有它 本身的一些特点
– 斜井顶部的垂直荷载可分为两部分，即与洞室轴线垂
直的分力N和与洞室轴线平行的分力T，其值为：
– 偶然(特殊)荷载 ：地震力或战时发生的武器爆炸冲击动荷 载等
-
9
二、围岩压力
围岩压力是地下结构所承受的主要荷载
围岩压力是指位于地下结构周围变形及破坏了的岩 层作用在衬砌或支撑上的压力，包括：垂直压力、 水平压力和底部压力
大小主要和岩体的结构、岩石的强度、地下水的作 用、洞室的尺寸与形状、洞室的埋置深度、支护的 类型和刚度、支护时间、施工方法等因素有关
3.围岩的似摩擦角，参考公路隧道设计规范(JTJ0262006)给出的计算摩擦角
4.围岩类别见书P67表3-7
-
19
埋深(H)小于或等于等效荷载高度(hq)时，荷载视为均布
垂直压力。
式中：q--均布垂直压力； γ--坑道上覆围岩容重； H--隧道埋深，指坑顶距地面的距离；
e--侧向力，按均布考虑
-
3
拱形结构
拱形结构
-
4
圆形和矩形管状结构
衬砌结构形式
-
5
装配式衬砌结构图 装配式圆管结构的构造
-
6
异形结构
-
7
2、地下结构计算原理与设计方法的发展
第一阶段 ：古典岩土压力理论
a. 代表性人物主要有海姆、朗肯和金尼克 b.上覆岩层的重量 c. 侧压系数
第二阶段 ：散体压力理论
a. 坍落拱 b.荷载结构法
第三阶段 ：共同作用理论
a. 自承作用
-
8
3.2 地下结构的荷载
• 地下结构荷载的分类 – 永久(主要)荷载：结构自重；回填土层重量；围岩压力；弹 性抗力；静水压力(含浮力)；混凝土收缩和徐变影响力、预 加应力及设备自重等
– 可变(附加)荷载 ：吊车荷载、设备重量、地下储油库的油 压力、车辆、人员等荷重人群荷载等
i--以B=5m的围岩竖直均布压力，B每增减1m 时的围岩压力增减率，当B<5m时，取i=0.2；当 B=5～15m时，取i=0.1；当B>15m时，可参照 i=0.1采用。
-
18
3、浅埋水平地下结构围岩压力计算
埋深(H)小于或等于等效荷载高度(hq)时 –q=γH –e=γ(H+0.5Ht)tan2(45º-0.5φ )
-
12
2、深埋地下结构围岩压力计算
1）普氏理论
具有一定粘结力的松散介质 形成抛物线状的天然拱
-
13
2）泰沙基理论
将隧道围岩视为散粒体
泰沙基（K.Terzaghi）理论压力计算模式
-
14
3）公(铁)路隧道推荐围岩压力计算方法 以隧道围岩分类和工程类比设计方法为基
础，采用统计分析而拟定的经验计算公式
壁厚由构造确定 – 地下水位以上的围岩水平压力按下式计算：
-
22
竖井围岩压力计算
n
en An ihi i1
水平压力系数表
岩层类别流动沙、稀释土
0.757
砾石、碎石、卵石砂
0.526
冲积层、固结土壤、塑性粘土
0.387
石膏、粘质页岩、褐煤、不坚硬煤层 0.164
-
23
竖井围岩压力计算
地下水位以上围岩水平压力示意图
N Pcos
T
Psin
-
25
斜井围岩压力计算
– 对于斜井衬砌，所受到的围岩压力是N，而不是P，T 只起着使斜井衬砌向下滑动的作用
– 实际设计中 • 当α≤45°时，斜井正截面内围岩压力取为相应的水 平洞室竖向围岩压力乘以cos α ，边墙的水平压力 与相应的水平洞室相同 • 当α>45°时，斜井正截面内围岩压力取为相应竖井 水平压力乘以sin α 。
S--围岩类别
该计算公式适用于不产生显著偏压力及膨胀力的
且采用钻爆法施工的铁路- 隧道
17
对于更一般的深埋隧道，铁路隧道设计规范给出的竖 直均布压力的计算公式为：
q=0.45×2S-1×γω
式中 S--围岩类别；
γ--围岩容重(kN/B-5）
B--隧道毛洞跨度
q 0 2 . 6 - s w 4 0 5 2 . 6 - s 4 1 i （ B 5 - 5 ）
-
15
式中 q--围岩竖直均布压力(kN/m2)；
S--围岩类别；
γ--围岩容重(kN/m3)；
ω--宽度影响系数， ω =1+i（B-5）
B--隧道毛洞跨度
i--以B=5m的围岩竖直均布压力，B每增减1m时的围岩压 力增减率，当B<5m时，取i=0.2；当B=5～15m时，取i=0.1 ；当B>15m时，可参照i=0.1采用。
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埋深(H)大于等效荷载高度(hq)，小于深埋浅埋隧道分界 深度(Hp)时。
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竖井围岩压力计算
– 竖井属于垂直洞室 – 主要荷载是径向均匀分布的围岩水平压力 – 开挖竖井有时深度很大，所以要考虑不同岩层物理力
学性质的变化对围岩水平压力的影响 – 仅在稳定性较差或不稳定的岩层中加以考虑 – 对稳定的或基本稳定的岩层可不考虑水平压力，竖井
同济大学浙江学院 张广兴
3.1 概述 3.2 地下结构的荷载 3.3 地下结构选型与构造 3.4 设计模型与计算方法 3.5 结构内力的计算方法 3.6 地下结构计算原理和设计方法中的新进展
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3.1 概述 1、地下结构的分类 拱形结构 圆形和矩形管状结构 框架结构 薄壳结构 异形结构
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确定围岩压力的方法 现场实测 理论计算 ：普氏理论、泰沙基理论 工程类比法 ：围岩分类
我国多采用工程类比法确定围岩压力，并采用现场 实测和理论计算的方法进行验算
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1、深埋和浅埋地下结构的判定
公路隧道 – Hp=(2~2.5)hp(等效荷载高度) – hp=q/γ
铁路隧道 – 围岩类别 (好)III IV V(差) – 单线隧道覆盖厚度 5～7 10～14 18～25 – 双线隧道覆盖厚度 8～10 15～20 30～35
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铁路隧道在2001年公布了新的勘察设计规范，重 新给出了新的围岩分类标准，其围岩分类按为国 家标准。对于单线深埋隧道，围岩压力按松散压 力考虑，竖直均布压力计算公式为
q=γH
H=0.41×1.79S
式中q--围岩竖直均布压力(kN/m2)；
γ--围岩容重(kN/m3)；
H--围岩压力计算高度(m)；
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斜井围岩压力计算
– 斜井(0º<α<90º)是介于水平洞室(α=0º)和垂直洞室 (90º)之间的洞室
– 斜井的围岩压力与水平洞室并无原则上的差别，只是 由于倾角α(斜井轴线与水平线的夹角)的不同而具有它 本身的一些特点
– 斜井顶部的垂直荷载可分为两部分，即与洞室轴线垂
直的分力N和与洞室轴线平行的分力T，其值为：
– 偶然(特殊)荷载 ：地震力或战时发生的武器爆炸冲击动荷 载等
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二、围岩压力
围岩压力是地下结构所承受的主要荷载
围岩压力是指位于地下结构周围变形及破坏了的岩 层作用在衬砌或支撑上的压力，包括：垂直压力、 水平压力和底部压力
大小主要和岩体的结构、岩石的强度、地下水的作 用、洞室的尺寸与形状、洞室的埋置深度、支护的 类型和刚度、支护时间、施工方法等因素有关
3.围岩的似摩擦角，参考公路隧道设计规范(JTJ0262006)给出的计算摩擦角
4.围岩类别见书P67表3-7
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埋深(H)小于或等于等效荷载高度(hq)时，荷载视为均布
垂直压力。
式中：q--均布垂直压力； γ--坑道上覆围岩容重； H--隧道埋深，指坑顶距地面的距离；
e--侧向力，按均布考虑
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拱形结构
拱形结构
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圆形和矩形管状结构
衬砌结构形式
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装配式衬砌结构图 装配式圆管结构的构造
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异形结构
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2、地下结构计算原理与设计方法的发展
第一阶段 ：古典岩土压力理论
a. 代表性人物主要有海姆、朗肯和金尼克 b.上覆岩层的重量 c. 侧压系数
第二阶段 ：散体压力理论
a. 坍落拱 b.荷载结构法
第三阶段 ：共同作用理论
a. 自承作用
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3.2 地下结构的荷载
• 地下结构荷载的分类 – 永久(主要)荷载：结构自重；回填土层重量；围岩压力；弹 性抗力；静水压力(含浮力)；混凝土收缩和徐变影响力、预 加应力及设备自重等
– 可变(附加)荷载 ：吊车荷载、设备重量、地下储油库的油 压力、车辆、人员等荷重人群荷载等
i--以B=5m的围岩竖直均布压力，B每增减1m 时的围岩压力增减率，当B<5m时，取i=0.2；当 B=5～15m时，取i=0.1；当B>15m时，可参照 i=0.1采用。
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3、浅埋水平地下结构围岩压力计算
埋深(H)小于或等于等效荷载高度(hq)时 –q=γH –e=γ(H+0.5Ht)tan2(45º-0.5φ )
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2、深埋地下结构围岩压力计算
1）普氏理论
具有一定粘结力的松散介质 形成抛物线状的天然拱
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2）泰沙基理论
将隧道围岩视为散粒体
泰沙基（K.Terzaghi）理论压力计算模式
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3）公(铁)路隧道推荐围岩压力计算方法 以隧道围岩分类和工程类比设计方法为基
础，采用统计分析而拟定的经验计算公式
壁厚由构造确定 – 地下水位以上的围岩水平压力按下式计算：
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竖井围岩压力计算
n
en An ihi i1
水平压力系数表
岩层类别流动沙、稀释土
0.757
砾石、碎石、卵石砂
0.526
冲积层、固结土壤、塑性粘土
0.387
石膏、粘质页岩、褐煤、不坚硬煤层 0.164
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竖井围岩压力计算
地下水位以上围岩水平压力示意图
N Pcos
T
Psin
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斜井围岩压力计算
– 对于斜井衬砌，所受到的围岩压力是N，而不是P，T 只起着使斜井衬砌向下滑动的作用
– 实际设计中 • 当α≤45°时，斜井正截面内围岩压力取为相应的水 平洞室竖向围岩压力乘以cos α ，边墙的水平压力 与相应的水平洞室相同 • 当α>45°时，斜井正截面内围岩压力取为相应竖井 水平压力乘以sin α 。
S--围岩类别
该计算公式适用于不产生显著偏压力及膨胀力的
且采用钻爆法施工的铁路- 隧道
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对于更一般的深埋隧道，铁路隧道设计规范给出的竖 直均布压力的计算公式为：
q=0.45×2S-1×γω
式中 S--围岩类别；
γ--围岩容重(kN/B-5）
B--隧道毛洞跨度
q 0 2 . 6 - s w 4 0 5 2 . 6 - s 4 1 i （ B 5 - 5 ）
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式中 q--围岩竖直均布压力(kN/m2)；
S--围岩类别；
γ--围岩容重(kN/m3)；
ω--宽度影响系数， ω =1+i（B-5）
B--隧道毛洞跨度
i--以B=5m的围岩竖直均布压力，B每增减1m时的围岩压 力增减率，当B<5m时，取i=0.2；当B=5～15m时，取i=0.1 ；当B>15m时，可参照i=0.1采用。
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埋深(H)大于等效荷载高度(hq)，小于深埋浅埋隧道分界 深度(Hp)时。
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竖井围岩压力计算
– 竖井属于垂直洞室 – 主要荷载是径向均匀分布的围岩水平压力 – 开挖竖井有时深度很大，所以要考虑不同岩层物理力
学性质的变化对围岩水平压力的影响 – 仅在稳定性较差或不稳定的岩层中加以考虑 – 对稳定的或基本稳定的岩层可不考虑水平压力，竖井