《溢洪道和坝下涵管结构若干关键理论与技术研究及应用》紧密结合溢洪道泄槽段发生揭底失稳损毁工程案例，建立相应计算模型与计算方法，推导出计及高速水流脉动上举力的溢洪道泄槽段底板、消力池护坦抗浮稳定改进计算式，并提出应吸取的教训及防范措施。通过对坝下涵管出现严重空蚀破坏工程案例的机理分析，揭示进水口设闸控流坝下涵管发生空蚀破坏的水力学条件，并给出相应设计、运行管理防空蚀对策。依据所建立的坝下涵管横向结构内力计算模型、纵向轴力计算模型，分别导出坝下涵管横向结构内力与抗裂验算、纵向轴力与伸缩缝间距设计计算式。采用弹性理论多层厚壁圆筒接触模型，建立混凝土重力坝坝内埋管各结构层应力计算方法，推导出相应应力精确解计算式及混凝土层开裂新判据，指出现行坝内埋管混凝土层开裂判据存在的局限性。
《溢洪道和坝下涵管结构若干关键理论与技术研究及应用》可供水利水电、给排水等工程的设计、施工和科研人员使用，也可供高等院校有关专业师生参考。
蔡晓鸿教授级高级工程师从事水利水电工程技术及研究工作50余年。这些年来，他紧密结合水利水电工程勘测设计和设计审查、抗洪抢险技术支持等项工作，在溢洪道设计中建立了计及脉动上举力的溢洪道底板抗浮稳定改进计算模式；在坝下涵管水力设计中，充分揭示了进水口设闸控流的坝下涵管发生空蚀破坏的水力学原因；注重理论与工程实际相结合，研究解决了坝下圆管、坝下箱涵纵向轴力计算与伸缩缝间距及轴向抗裂验算等问题；给出了坝内埋管应力计算的精确解，指出了现行《水电站压力钢管设计规范》（SL281-2017）所给出的坝内埋管混凝土结构层开裂判别式的局限性；在结合莫尔-库仑屈服准则的工程应用方面，揭示并解决了其主应力和应力不变量的表达式及剪胀角参数表达式与应力符号约定的适配协调等复杂技术问题。
该书写作的特点是在追求学术理论严谨的同时，十分重视学科理论与工程实际技术关键问题的密切结合，并对具体工程复杂疑难技术问题进行了展开与深入探讨，所获成果大多已在工程设计与工程的除险加固实践中成功应用，深受水工界的认可和欢迎。
该书理论严谨，解析深入，应用广泛，系统地总结了作者对溢洪道发生揭底失稳破坏、坝下涵管出现空蚀破坏的原理机理分析与理论解析，进而提出了应吸取的教训和具有应用价值的防范措施与相关设计对策。对受不均匀内水压力作用下的坝下箱涵框架结构转角结点内力符号规定问题，书中匠心独具地采用了左手直角坐标系，协调处理了这一技术关键。解决了高速水流工况下溢洪道泄流、进水口设闸控流的坝下涵管水力与结构设计中若干长期困扰水工设计人员的诸多复杂技术问题，推进了溢洪道与坝下涵管的水力设计与结构应力计算的学术创新与技术进步，对上述复杂关键技术问题的深化探究极有助益。
相信本书的付梓问世，对我国水工界的科技发展定有很好的推动和促进作用。鉴于此，笔者乐于写述了以上的一点文字，是为序。
蔡晓鸿 1944年10月生，江西省莲花县人。教授级高级工程师，1966年毕业于江西师范大学数学系，1987年参加河海大学“非线性计算力学研讨班”进修。大学毕业后，在水利水电技术、管理、咨询岗位上工作至今。曾任吉安县水利局技术员，吉安市水利电力局科教科副科长、工程管理站站长、工程师、高级工程师，吉安市水利水电规划设计院院长，曾受聘同济大学地下结构工程专业博士生副导师。为江西省人民政府特殊津贴专家,水利部水利职工教育先进工作者。出版专著2本，与人合作编写出版技术管理类图书5本，发表科技论文60余篇，其中多篇论文分别获中国水利学会、中国水力发电工程学会、中国建筑学会勘察学术委员会、江西省科协优秀论文奖，《数学与产业革命》获江西省“百名专家谈崛起”优秀论文奖，2项科技成果获江西省科技进步奖三等奖。研究方向为地下结构工程、加权余量法的工程应用，曾应邀在第一届全国岩石力学数值计算与模型试验学术讨论会上作“加权余量法”专题学术报告。
序
前言
第一章 溢洪道结构若干关键理论与技术研究及应用
第一节 概述
第二节 改进的溢洪道底板抗浮稳定计算
第三节 东谷水库溢洪道水毁原因分析与教训
第四节 溢洪道泄槽底板揭底失稳水毁的教训与启示
第二章 进水口设闸门控流的坝下涵管空蚀破坏及防空蚀措施
第一节 概述
第二节 圆形坝下涵管空蚀破坏分析
第三节 城门形坝下涵管空蚀破坏原因分析
第四节 进水口设闸门控流的坝下涵管防空蚀措施
第三章 圆形坝下涵管结构若干关键理论与技术研究及应用
第一节 概述
第二节 厚壁圆管弯矩计算及薄壁圆管与厚壁圆管的分类
第三节 钢筋混凝土坝下涵管抗裂设计壁厚计算
第四节 圆形坝下涵管横向结构内力计算与抗裂验算
第五节 压力圆形钢筋混凝土坝下涵管的横向限裂验算
第六节 圆形坝下涵管纵向拉力计算与抗裂验算及伸缩缝间距设计
第四章 箱形坝下涵管结构若干关键理论与技术研究及应用
第一节 概述
第二节 非均匀内水压力作用下的坝下箱涵结构计算
第三节 坝下箱涵横向内力计算与抗裂验算
第四节 坝下箱涵纵向拉力计算与抗裂验算及伸缩缝间距设计
第五节 坝下涵管沉降缝设置判据
第五章 坝内埋管和架空梁式圆管结构计算及莫尔-库仑屈服准则与应力符号约定适配性研究
第一节 概述
第二节 坝内埋管应力计算
第三节 架空梁式圆管横向结构内力计算
第四节 莫尔-库仑屈服准则应力不变量表达式及剪胀角参数表达式与应力符号约定的适配性
第五节 水工压力隧洞结构若干关键理论与技术
参考文献
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