HI,欢迎来到好期刊网!

税法计算方法

时间:2023-09-19 16:20:39

导语:在税法计算方法的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

税法计算方法

第1篇

关键词:新个税;全年一次性奖金;计算方法

中图分类号:F810.42 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)06-0-01

一、采用新的个税起征点、税率和速算扣除数,计算方法不变

所谓的全年一次性奖金,就是指行政部门、企业以及事业单位等按照经济效益原则以及对雇员年季度的绩效情况,向所雇用的员工发放的一次性奖金,这其中包含了实行年薪制、年终加薪与绩效工资办法的单位根据考核情况兑现的年薪和绩效工资。一般来说,纳税人最终得到的一次性奖金,应该以一个月的工资、薪金所得进行纳税计算。

现行的《个人所得税法》调整了工薪所得税率、级距结构,税率由9级调整为7级,取消了15%和40%两档税率,将最低的一档税率由5%降为3%。而全年一次性奖金个人所得税计算方法及要求,仍按《国家税务总局关于调整个人取得全年一次性奖金等计算征收个人所得税方法问题的通知》(国税发[2005]9号)中的规定计算,纳税人取得全年一次性奖金,应单独作为一个月工资、薪金所得计算纳税:即先将雇员当月内取得的全年一次性奖金,除以12个月,按其商数确定适用税率和速算扣除数。如果在发放年终一次性奖金的当月,雇员当月工资薪金所得低于税法规定的费用扣除额,应将全年一次性奖金减除“雇员当月工资薪金所得与费用扣除额的差额”后的余额,按上述办法确定全年一次性奖金的适用税率和速算扣除数。对于费用减除标准、税率和速算扣除数根据《关于贯彻执行修改后的个人所得税有关问题的公告》(国税发[2011]46号)规定按照新《个人所得税法》的规定执行。

二、新旧个税法下计算应纳税额的对比

张女士12月份取得工资收入4500元,全年一次性奖金8000元,新旧个税法应缴的个人所得税分别为:

(1)旧个税法12月份应缴个税:

工资收入:(4500-2000)×15%-125=250(元)

全年一次性奖金:

8000÷12=666.67 确定税率为10%

8000×10%-25=775(元)

12月份应缴个税:250+775=1025(元)

(2)新个税法12月份应缴个税:

工资收入:(4500-3500)×3%=30(元)

全年一次性奖金:8000÷12=666.67 确定税率为3%

8000×3%=240(元)

12月份应缴个税:30+240=270(元)

张女士按新个税法计算全年一次性奖金为270元,比原旧个税法计算全年一次性奖金少缴个税为755元。

殷先生12月份取得工资收入2800元,全年一次性奖金为5000元,新旧个税法应缴的个人所得税分别为:

(1)旧个税法12月份应缴个税:

工资收入:(2800-2000)×10%-25=55(元)

全年一次性奖:

5000÷12=416.67 确定税率为5%

5000×5%=250(元)

12月份应缴个税:55+250=305(元)

(2)新个税法12月份应缴个税:

12月份工资收入不用缴个税,

全年一次性奖金:

[5000-(3500-2800)]÷12=358.33 确定税率为3%

[5000-(3500-2800)]×3%=129(元)

12月份应缴个税:129(元)

殷先生按新个税法计算全年一次性奖金为129元,比原旧个税法计算全年一次性奖金少缴个税为176元。

由以上例子可以看出,新个税法下个人应交的所得税明显比老税法要少得多,雇员得到了税法修订带来的大实惠。

三、新个税法下税前收入高而税后收入低的原因及改进方法

假定公司雇员甲某12月份领取了全年一次性的奖金54000元(当月的工资额超过了3500元),除以12等于4500元,适应税率及速算扣除数为10%、105,则应纳税额为54000*10%-105=5295元,则雇员甲某缴税后实得54000-5295=48705元;某公司雇员乙12月份领取了全年一次性的奖金55000元(当月的工资额超过了3500元),除以12等于4583元,适应税率及速算扣除数为20%、555,则应纳税额为55000*20%-555=10445元,则雇员乙某缴税后实得55000-10445=44555元。

附:新个人所得税税率表级数、全月应纳税所得额、税率及速算扣除数

从上面我们可以发现,雇员乙比雇员甲多发了1000元,可实际反而少得到了4150元。这明显违背了个人所得税工资薪金所得“超额累进”的税制设计原则,使个人税收负担极不合理。问题主要在于9号文中“按其商数确定适用税率和速算扣除数”的规定。原各级速算扣除数的金额是确定的,每个月的个人所得适用,但在全年一次性奖金的个税计算时应在此基础上乘以12才对,因为9号文规定先将雇员当月内取得的全年一次性奖金除以12个月,然后再按其商数确定适用税率和速算扣除数,那么确定速算扣除数时也应乘以12。

下面还以某公司雇员甲、乙举例,按乘以12确定速算扣除数的扣税结果:

第一种情况:假定某公司雇员甲12月份领取了全年一次性的奖金54000元(当月的工资额超过了3500元),除以12等于4500元,适应税率及速算扣除数为10%、1260,则应纳税额为54000*10%-1260=4140元,则雇员甲缴税后实得54000-4140=49860元。

第二种情况:某公司雇员乙12月份领取了全年一次性的奖金55000元(当月的工资额超过了3500元),除以12等于4583元,适应税率及速算扣除数为20%、6660,则应纳税额为55000*20%-6660=4340元,则雇员乙缴税后实得55000-4340=50660元。这样,雇员乙比甲多发1000元,税后实际所得比甲多800元,这个结果就能令大多数人接受,以此类推,各级次全年一次性奖金金额按乘以12确定速算扣除数的扣税结果都更加符合超额累进的原则。

根据以上分析,我们能够得到一个结论,就是只要把原速算扣除数乘以12之后,我们就可以求得全年一次性奖金速算扣除数数值,这个相较于以前的计算方法,无疑更符合超额累进制原则,所表现出来的税负也更加地合理。可见,在我们的实际工作中,由于9号文件一定程度上的讳深以及很多地税务部门与纳税单位的曲解,导致在很多方面给纳税人造成了税收筹划的可能性。为此,不少企事业单位通常会适当地把每月工资奖金和全年一次性奖金调高或调低,从而达到税负最小化,并最终达到增加雇员收入、合理地避税的目的。当然,这么做有它的前提,也就是事先要主动地同税务机关协商,在双方达成一致的情况下才可以进行税收筹划,并保证纳税的依法性。

第2篇

    1)、从价计征的房产税,是以房产余值为计税依据。房产税依据房产原值一次减除10%~30%后的余值计算缴纳。

    2)、房产税采用比例税率,依照房产余值从价计征的,税率为1.2%.

    从租计征房产税。

    1)、从租计征的房产税,是以房屋出租取得的租金收入为计税依据。

    2)、房产税采用比例税率,依照房产租金收入计征的,税率为12%.

    3)、对个人按照市场价格出租的居民住房,用于居住的,暂减按4%的税率征收房产税。

    二手房产税的计算方法、出租房产税计算方法、住房房产税计算方法例子:某企业一幢房产原值600000元,已知房产税税率为1.2%,当地规定的房产税扣除比例为30%,该房产年度应缴纳的房产税税额为( )元?

    解析:从价计征的房产税以房产余值作为计税依据,应纳房产税=600000×(1-30%)×1.2%=5040(元)。

    居民房产税、农村房产税、土地使用税计算例子:王某自有一处平房,共16间,其中用于个人开餐馆的7间(房屋原值为20万元)。

    2008年1月1日,王某将4间出典给李某,取得出典价款收入12万元,将剩余的5间出租给某公司,每月收取租金1万元。

    已知该地区规定按照房产原值一次扣除20%后的余值计税,则王某2008年应纳房产税额为( )元?

    解析:

    1)开餐馆的房产应纳房产税=20×(1-20%)×1.2%=0.192(万元);

    2)房屋产权出典的,承典人为纳税人,王某作为出典人无需缴纳房产税;

    3)出租房屋应纳房产税=1×12×12%=1.44(万元);

    4)三项合计,应纳房产税=0.192+1.44=1.632(万元)。

    上海房产税计算方法、房产税纳税义务房产产权属国家所有的,由经营管理单位纳税。

    房产产权属集体和个人所有的,由集体单位和个人纳税。

    房产产权出典的,由承典人纳税。

    房产产权所有人、承典人不在房屋所在地的,由房产代管人或者使用人纳税。

    房产产权未确定及租典纠纷未解决的,亦由房产代管人或者使用人纳税。

    无租使用其他房产的问题。

第3篇

1、启动Excel,建立计算表格,输入表格框架。公式:用水定额=取用新水量/产量,得出结果并记在表格中。

2、用水定额单位L/人.d,表示的意思是每人每天消耗多少公升水。

3、具体一点讲,用水定额单位中的L表示公升,是英文字的缩写。人d意思是每人每天(Day)。组合起来就是每人每天用多少公升水。这是管理水资源的常用指标,是衡量人均用水单位,也是节约用水的考核指标。

(来源:文章屋网 )

第4篇

关键词:水利工程;水文技术;探讨

中图分类号:TV5文献标识码: A

一、工程概况

某水利工程河堤因为使用年代久远,呈现了很多的裂缝,存在有些渗水情况,对河堤的稳定性和安全性造成了无穷的影响,需进行加固处理,该工程坐落河流中部地段,河床坡降2.57%,因为落差大,具有丰厚的水利资源,在水利工程中规划有发电机组月前总装机容量为6.78万kW,尚存0.93万kW的富余,为周边多个城乡区域供给日常用电。

二、水文计算方法

对水利工程而言,水文计算主要任务是使用水文资料的数据信息,对工程在施工,可能发生的水文特征值进行预估,从而为水工规划供给必要的参阅依据。

在水文计算中,主要内容包含:(1)符合规划标准需求,河流全年以及不一样时段的径流量的规划值及时分配;(2)符合各种规划标准的洪水洪峰流量,不一样时段的洪水总量,以及规划洪水过线,设计洪水的区域构成和分期洪水;(3)冰期冰情、水面蒸发等水文特征值;(4)规划雨量,以及最大暴雨的各种历时雨量及时空分布,还包含由暴雨导致的相应洪水;(5)厂坝区水位流量关系。

该工程水文计算主要包括几个方面的内容:

1、设计洪水计算。结合工程的实际情况,在对工程设计水文进行计算时,采用水文比拟法的计算方法,通过上游某水文站的水文资料,利用两者流域特性相近的特点,进行计算之前也提到,该水文站水文资料中的水文和流量信息齐全,可以直接用于设计洪水的计算,并采用矩法公式对设计频率洪水统计参数进行计算分析和适线调整。结合相应数据,该水文站的设计洪水计算结果如下

特大洪水:

实测洪水:

公式中N表明重现期,n表明实践测量值的数量,a代表特大值项数,M表明特大值排序,取值规模为1~(a-L)(其间L表明从实值中选出的特大值项数),m表明实测值排序规模为1~n,在得出计算结果后,利用水文比拟法,对工程项目所在地的规划洪水进行计算,则Q1/Q2=(F1/F2)2/3,公式中,Q1表明水文站的洪峰流量,Q2工程所在地的洪峰量,F1表明水文站所在地的集水面积,F2表明工程所在地的集水面积。一起还需要最佳排涝洪水的核算作业联系当地相应的防洪排涝范,依照10年一遇,24h以内暴雨发生的径流量,1天以内排干的规范进行规划,规划排涝流量运用公式进行估算,则Q涝=1000xxHtPxF/3600。

其中,Q涝表明规划排涝流量表明径流系数,这儿取0.8;Htp,表明10年一遇特大暴雨在24h以内的降雨量,取161mm;F表明区域范围内的排涝面积,为1.5km2;t代表规划排水时刻,依照22h进行核算。带入相应的数据,终究核算得,出规划排涝流量为2.47m3/s。

2、施工洪水计算。同样选用水文比较法。对施工洪水流量进行计算。联系之前进步的水文站35年间的水文资料,将历年来各月的最大洪水位使用水位一流量的联系曲线,可以轻松得出历年各月的最大流量,之后联系工程的施工要求,对施工工期内不一样时段的最大流量进行统计剖析和频率计算。联系上文得出的P=33.3%的规划洪水计算结果,在充分考虑施工环境、施工强度和施工质量的情况下,使用各枯水期洪峰流量,对工期进行断定。其间每年11月到来年2月洪峰流量最小,可是施工工期较短,而每年10月到来年3月的洪峰流量尽管相对较大,可是可以满足施工条件和施工强度,因此在评论剖析后选择P=33.3%的10月到来年3月不合洪水效果,对施工洪水流量进行计算,最终得出Q=197m3/s。

3、规划洪水校核。在计算完成后,为了确保施工的顺利进行,还需要对得出的成果进行校核作业,防止差错的存在。通过工程地点区域的有关标准和标准,采用推理公式法和电算程序对其进行校核比照,从而对规划洪水流量的核算成果的准确性进行断定,对规划洪水流量进行修整,实在确保实践施工的顺利进行,保证施工的功率和质量。

三、演化计算的主要分支

演化计算主要分为如下四个分支:遗传算法、演化规划和遗传程序设计。尽管它们在算法实现方面略有差别,但都是借助生物演化过程中的“优胜劣汰”等思想和原理来解决问题。近年来,由于各分支算法设计中策略的相互借用和嵌套,它们之间的界限渐趋模糊和消除,一门新的学科――演化计算应运而生。

1、遗传算法

上世纪六十年代中期,受启发于生物系统进化机制,基于A.S.Frasetr和H.J.Bremermann等工作的基础,JohnHolland教授提出了一种基于生物遗传和进化机制的适合于复杂系统优化的自适应概率化技术――遗传算法(GeneticAlgorithm,简称“GA”),随后,他们经过不懈地探索,发展了多种遗传算子,并于1975年出版了第一本阐述遗传算法和人工自适应系统的著作《AdaptationinNaturalandArtificialSystems》。自此之后,DeJong、Goldberg、Davis、Krishnakumar等学者逐步完善遗传算法,并逐渐将其应用于大规模计算、工程等领域中,取得了很好的效果。

2、演化规划

上世纪六十年代,L.J.Fogel等提出演化规划(EvolutionaryProgramming)。它作为一种人工智能的尝试,基于已发生的事物规律来预测未知事件。从上世纪90年代起,演化规划学派成立了EvolutionaryProgrammingSociety,该学派最初是研究人工智能,现在也用于函数优化与神经网络训练等。

3、遗传程序设计

由美国Standford大学的J.R.Koza在九十年代初创立,并于1992年出版专著《GeneticProgramming》。作为遗传算法的一个分支,遗传程序设计利用生物进化中的演化思想去搜索一个可用计算机程序实现的结构空间,以此实现程序自动化设计。

四、演化计算基本特征

1、智能性

在确定了编码方案、适应值计算方法及遗传算子之后,演化算法将利用计算过程中获取的信息自动地进行智能搜索,而且适应值大的个体具有较高生存概率。生存概率高的个体,再通过基因突变等算法产生与环境更适应的后代。

2、本质并行性

演化计算的并行性主要体现在内在并行(inherentparallelism)和内含并行性(implicitparallelism)两个方面。内在并行,即多台计算机独立采用演化算法进行计算,计算过程不需要相互干涉;内含并行性,即运用成千上万台计算机,采用种群的方式对求解空间的不同区域共同组织搜索,从而大大提高计算搜索效率。

3、全局优化

传统的优化计算方法很容易落入局部最优解区域。而演化计算能在多个解空间区域内同时组织搜索;且能以较快速度跳出局部最优解区域,从而找出该问题的全局最优解。

五、水利工程中的应用

1、三维边坡稳定分析中的应用

Bishop法、Janbu法、Spencer法和Sarma法等传统的刚体极限平衡法都是将边坡视为二维平面应变问题来处理,而在实际工程中,真实边坡的三维滑裂面一般较复杂,该问题中,以边坡最不利滑裂面的搜索为难点。在三维边坡稳定性分析问题中引入遗传算法来搜索滑动面,以此计算其整体安全系数;且在三维边坡稳定性分析问题中以应力场为目标值,建立了任意形状滑动面全局搜索方法模型,大大地提高了计算效率。

2、在水工结构参数反演分析中的应用

一些学者率先将神经网络、遗传算法等演化算法应用到岩石力学中的岩石行为预测等问题中;提出了智能岩石力学研究思路,随后对岩体本构模型、岩体力学参数的自学习方法展开研究;基于此分析方法,首次将人工神经网络应用于碾压混凝土坝施工期热学参数反演分析中,同时将遗传算法应用于混凝土热力学参数反演中。分别采用遗传算法和改进遗传算法,并分别结合混凝土立方体非绝热温升试验以及实际工程温度监测数据,对多个混凝土热学参数进行反演。

3、在多目标优化决策的应用

有综合利用要求的水利枢纽工程在调度时需要综合考虑供水、防洪、航运等效益,因此,会受到诸如水位、下泄流量、供水量、水电站出力等条件的约束,水库的优化调度问题其实是求解多目标优化决策问题。同理,工程项目投资方案优选决策问题和水电站机组优化组合问题均是求解多目标优化决策问题。

六、结语

尽管我国在水文不确定性研究方面迈出了可喜的步伐,然而随着水文水资源系统不断扩大,各因素相互作用的影响多样化,为此研究水利工程水文计算方法有着重要的现实意义。

参考文献:

[1]徐文,翁振富. 水利工程水文计算方法探讨[J]. 内蒙古水利,2013,02:22-23.

第5篇

摘 要 继农村联产承包责任制、乡镇企业异军突起之后,被称为农村改革第三块里程碑的小城镇建设正在有序进行,加快发展。实现农村城镇化已是深化农村改革、巩固发展农村改革成果、促进推动农村各项事业持续健康发展的重大课题。全面加快新农村建设,提高农村城镇化水平是政府工作的一个重点。因此,了解和认识目前我国城镇化水平并掌握其统计计算方法对于我们来说是很有必要的,也是很有现实意义的。

关键词 城镇化水平 统计 计算方法 浅析

城镇化水平是衡量一个国家和一个地区社会经济发展水平的重要标志。对于城镇化水平及其统计计算方法的认识可分为以下两个大的方面:

一、城镇化水平及我国目前城镇化相关内容

城镇化水平的内涵城镇化不仅仅是人口的迁移,其内涵十分丰富。经济学家认为城镇化水平是一个国家和一个地区经济发展总体水平和人民生活水平的综合反映。我们的国情决定我们不能走发达国家那种将人口向城市集中的路子。我们实现农村城镇化的根本目是在于彻底改变农村历史上长期存在的分散、闭塞、落后面貌和传统的小农经营方式,更新人们的思想观念、生活方式和生产方式,通过发展社会主义物质文明和精神文明,更快地提高广大农民以及城市人民的物质文明和文化生活水平,把农村建设成更加兴旺发达,具有高度物质文明和精神文明的社会主义新型农村,逐渐缩小乃至消灭城乡差别。农村城镇化是经济社会发展水平的一种综合体现。我国城镇化进程道路漫长而曲折,改革开放以来,我国城镇化之所以能保持着高速发展,是因为除了一些其他因素之外,主要是由于低成本的强行推进(即土地的低成本,劳动力的低成本以及基础设施和公共事业大量的欠账)。主要靠粗放式的消耗土地资源推动城镇化快速发展,依靠不健全的,非均等的公共服务来推动城镇化进程。我国城镇化进程中城市户籍人口与农村人口两类外来人口融入城市的矛盾越来越激烈,形成了我们当前整个城镇化进程改革的一个核心问题。因此,我国城镇化要向落实基本公共服务的质量型城镇化发展模式转变,推动农民工融入城市是下一个阶段城镇化发展的重点内容,提高城镇化质量,要城镇集约式发展,提高资源利用效率,推动城镇化转型发展,完善关键领域的体制改革是核心。城镇化过程中着力完善城乡平等的要素交换关系,要恢复农村生产要素和资源参与市场平等交换权利。推进征地制度的改革,不能靠牺牲农民土地财产权利来降低工业化,城镇化的成本,加快修改相关的法律法规,积极推进集体土地征收制度的改革。消除与城镇化健康发展不相融合的体制。

二、城镇化水平统计计算方法

城镇化是社会经济发展的必然趋势,也是体现一个国家和地区物质文明和精神文明的重要标志。农村城镇化是我国农业现代化的必由之路。

(一)城镇化判别指标的选取:一类是单一指标法,另一类是综合指标法。单一指标法又称主要指标法,其含义是指通过某一个最具本质意义,最具象征意义和最能反映问题的指标,来定量描述某一区域城镇化水平。综合指标法又称多项指标法,复合指标法,是指用两个或两个以上的指标来反映某一个国家或地区的城镇化水平。综合指标法从多方面,多角度来反映城镇化水平,从整体上把握小城镇经济社会发展状况,但由于工作量大,资料收集难,很多指标无法量化,实际运用比较困难。而单一指标法所选用的指标便于统计分析,具有较强的适用性,因此在实际工作中偏重于单一指标法,在理论研究上多采用综合指标法。

(二)城镇化水平常用的计算方法:(1)人口比重指标法 人口比重指标法反映的是人口城镇化的变化情况,包括城镇人口比重指标法和非农业人口比重指标法。1.城镇人口比重指标法。此方法指用某一个建制镇内的城镇人口占其总人口的比重来表示该镇的城镇化水平。其计算公式文字表示为:城镇化水平等于城镇人口除以区域总人口再乘以百分之百。2.非农业人口比重指标法。此方法指用某一个建制镇内的非农业人口占其总人口的比重来表示该镇的城镇化水平。其计算公式文字表示为:城镇化水平等于非农业人口除以区域总人口再乘以百分之百。3.带眷系数法。指用某一个建制镇内的城镇劳动力与带眷系数的积占其总人口的比重来表示该镇的城镇化水平。其计算公式文字表达为:城镇化水平等于城镇总劳动力数量与带眷系数的乘积比上区域总人口再乘以百分之百。其中带眷系数等于净增城镇人口比上净增城镇劳动力数量,根据我国实际情况,带眷系数一般在1到2之间。(2)城镇土地利用比重指标法 城镇土地利用比重指标法指以某一个建制镇内的城镇建成区的土地利用面积占区域总面积来反映该镇的城镇化水平。其计算公式文字表示为:城镇化水平等于建成区土地利用面积比上区域总面积再乘以百分之百。(3)经济相关分析法 经济相关分析法就是用建制镇的经济指标预测城镇化水平。生产力的发展是城镇化的经济基础,城镇化与小城镇的经济发展非常密切,因此可以根据两者的关系,建立相关方程作为城镇化水平的计算模型。据世界银行统计分析,国民生产总值200亿美元时,城镇化水平约22%;200~1000亿美元时,为20%~40%;1000~4000亿美元时,为40%~60%。

总结:城镇化是一个漫长而曲折的进程,我国城镇化进程任重而道远。加快城镇化进程,首先应该消除对城镇化的错误认识。城镇化判别指标应由体现城镇化的各个因子所构成,其预测方法也相当复杂和困难。在城镇人口比重指标法,非农业人口比重指标法,带眷系数法,城镇土地利用比重指标法和经济相关分析法等5种常用的城镇化水平计算方法中,它们各有其特点,使用于不同情况。在计算城镇化水平时,我们要根据实际情况实际分析的办事原则来合理选取最好的计算方法。建设社会主义新农村,加快城镇化进程,实现“中国梦”,需要大家的共同努力!

参考文献:

[1]肖万春.论中国城镇化水平度量标准的合理化.社会科学辑刊.2006(1).

[2]刘永红.我国城镇化中的制度变迁研究.华中农业大学.2002.

第6篇

【关键词】地下室;外墙;水池侧壁;计算方法

地下室及水池在现代建筑物中随处可见,它们是建筑物构成的重要部分。假若地下室或者水池侧壁设计不合理,那么就无法承受较大的载荷力,必然会降低整体的抗震性能,因此一定要给予地下室及水池侧壁设计高度重视,严格按照相关规程标准施工,保证建筑物整体协调统一。科学的计算方法是得出准确数据的基本前提,所以在地下室及水池侧壁设计中必须重视计算方法的选择,尽量避免计算方法不当导致的设计错误。

1地下室外墙计算

1.1外墙配筋计算方法

地下室外墙配筋模型是建立在扶壁柱和外墙变形协调的原理基础上,扶壁柱配筋不足、外墙竖向受力配筋减少、外墙的水平分布筋有富余量。在实际工程中可以对扶壁柱忽略不计,如果外墙有扶壁柱可以根据双向板或单相板计算出受载荷力产生的弯矩大小。

地下室内外墙间距有差异,所以在实际计算中通常是将楼板与基础底板看成是外墙的支点,并按单向板来计算,在基础底板处按固端,顶板处按铰接支座。和外墙成垂直关系的内墙位置,其水平分布钢筋数量较多,不需重加负弯矩构造钢筋。

在对地下室外墙配筋计算时,要正确掌握扶壁柱计算方法,有很多设计人员错误的按照其长度来计算,正确的算法是按照双向板计算;扶壁柱计算与地下室结构有直接关系,要综合考虑整体结构在配筋计算,其计算方法与双向板传递载荷计算存在本质差异。竖向载荷不大的外墙扶壁柱,在内外侧要采取合理的加强措施。地下室外墙计算时,侧壁底部弯矩程度等同于周围的底板弯曲策划那个度,底板抗弯能力要超过侧壁,对厚度与配筋数做出相应调整,底部为固定支座;外墙的水平钢筋排列要按照扶壁柱截面积确定,可以调整水平负筋大小,同时外墙拐角位置也要做出调整;主体结构是框架类结构,只有外层会与顶层底板接合,顶层底板所能承受的载荷力有限,不能起到约束外墙的作用,因此要将上部看成铰接结构;对地下室隔层间计算时,可将其简单的理解为铰支座,值得注意的是厚度必须与配筋量相符。

1.2地下室外墙的常见构造

地下室外墙竖向钢筋和基础底板接合,所以外墙厚度通常不大于基础底板厚度。在对底板受力分析时,可以将外墙端简化为铰支座;对外墙在底板端计算时,可以将其简化为固端,所以底板处钢筋便能延伸到墙外处,在端头处无需设弯钩。外墙外侧竖向钢筋上部载荷力的作用下,会有部分钢筋在基础底板处产生弯曲,剩下未弯曲部分尺寸大小按其搭接和底板下钢筋接合,此构造底板端部所受承载力和外墙固端弯矩附加力大小相同,在对底板计算过程中。必须要将该弯矩纳入考虑范畴内。

如果地下室是复杂的多层结构,各层墙厚度及配筋应该根据实际需要适当调整,墙外侧竖向钢筋应当距楼板1∕4-1/3层高位置连接,内侧竖向钢筋应当于楼板位置连接。墙外侧水平钢筋应当于内隔墙中间位置连接,内侧水平钢筋应该于内墙位置连接。钢筋接头如果直径不超过22mm时宜选用搭接连接。直径不小于22mm时最好选用机械接头。

2地下室水池侧壁计算方法

水池侧壁计算方法主要是已知水压标准值 pw (KN/m2),池壁厚度 h (mm) ,水池高混凝土强度等级、受力钢筋强度设计值fy (N/mm2) 、钢筋弹性模量 ES (N/mm2)等基本数据,采用计算方法是底端固定与上端简支。计算出数据:混凝土轴心抗压设计值 fc (N/mm2)、混凝土抗拉标准值 ftk (N/mm2)、池壁有效厚度 h0。弯矩计算:水压荷载下迎水侧最大弯矩标准值 MBwK=pwl2/15 (KN·m/m),水压荷载下非迎水侧最大弯矩标准值 MmaxwK=0.0298pwl2 (KN·m/m)。截面配筋:(1)迎水侧计算弯距 M=1.2MBwK (KN·m/m)、截面抵抗矩系数 αS=M/α1fcbh02 γS=(1+(1-2αS)1/2)/2、钢筋面积 AS=M/γSfyh0 (mm2/m) 、钢筋面积 AS=M/γSfyh0 (mm2/m)。裂缝验算:短期弯矩 MS (KN·m)、σsk=MS/ηh0AS (N/mm2)、受拉区纵筋等效直径 deq=d/ν (mm)、应变不均匀系数ψ实际取值(0.2≤ψ≤1.0),最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk/ES(1.9c+0.08deq/ρte) (mm),最大裂缝宽度限值ωlim (mm),验算ωmax ≤ ωlim。(2)非迎水侧:计算弯距 M=1.2MmaxwK (KN·m/m)、截面抵抗矩系数 αS=M/α1fcbh02 γS=(1+(1-2αS)1/2)/2,受拉区纵筋等效直径 deq=d/ν (mm),短期弯矩 MS (KN·m),σsk=MS/ηh0AS (N/mm2),应变不均匀系数ψ实际取值(0.2≤ψ≤1.0),最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c≤65),最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk/ES(1.9c+0.08deq/ρte) (mm),最大裂缝宽度限值ωlim (mm),验算ωmax ≤ ωlim 。

3结束语

总之,随着我国城市建设步伐不断加快,为了充分利用有限的土地资源,地下室在建筑中会被普遍应用。地下室外墙及水池侧壁的数据准确度对整个工程来说都有巨大影响,因此必须采用科学的计算方法来得到精确地数据,为地下室合理建造提供可靠依据。

【参考文献】

[1]张达祥,赵华军,陈宇,尤建男.地下室外墙型钢三角架单侧支模施工技术[J].建筑技术,2012(6).

[2]袁正如.地下室外墙结构设计中的问题探讨[J].地下空间与工程学报,2010(3).

第7篇

关键词 虚拟水; 虚拟废水;虚拟水贸易;水足迹;投入产出分析

中图分类号 F062.2 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2008)04-0184-05

虚拟水也被称为“嵌入水”和“外生水”[1],是英格兰伦敦大学Tony All an教授于1993 年首次创造性的提出,指生产农产品所需要的水。1996 年Tony Allan 教授正式界定了虚拟水的定义[2]:生产商品或服务所需要的水资源量。虚拟水贸易[3] 是指贫水国家和地区通过进口丰水国家和地区的水密集型产品来保证水资源安全的一种商业战略。虚拟水贸易的实质是比较优势理论的应用[4]。而这种理论应用 到我国,将水资源禀赋作为我们考虑的生产投入要素,我国北方水资源匮乏,南方水资源丰富,是否可以通过区域虚拟水贸易解决北方的水资源短缺问题,为我国解决北方地区的水资源短缺、水环境污染等水问题提供了新思路 [5]。

1 基于水足迹的虚拟水贸易量的计算方法评述

水足迹是Hoekstra[6] 比照生态足迹[7]的概念而提出来的。水足迹定义 为一个国家或地区在一定时间内消费的所有产品和服务所需要的水资源数量,一个国家或地区的水足迹等于国内用水量和虚拟水量净进口的代数和。

水足迹中的虚拟水贸易量计算目前主要集中在农作物产品和动物产品上,而工业产品由于其所含虚拟水较少且计算过程较为复杂,因此在基于水足迹的虚拟水贸易计算中未被考虑。目前主要有两种方法:一种是 Chapagaint 和Hoekstra 通过用生产树(production tree) 来进行分级计算虚拟水量[7,8],另一种是Zimmer 和Renault 将产品区分为不同产品类型进行区分计算[9] 。其核心思想大同小异,本文将以前者为基础进行基于水足迹的虚拟水流动计算方法的介绍。

1.1 农作物中的虚拟水计算方法

根据联合国粮农组织(FAO) 的作物需水量和作物产量资料,计算在不同国家或地区每种作物的虚拟水含量。

式中:ETc为区域n作物c生长期内的土壤蒸发量,mm/d;kc为作物系数,是说明实际作物相对于参考作物的覆盖度和表面糙率等的差异, 是实际作物与参考作物的物理和生理等各种因素不同的综合反映。可利用《中国主要农作物需水量等值线图》、《中国主要农作物需水量与灌溉》资料确定;ET0为参考下垫面的土壤蒸发量,mm/d,由FAO的彭曼-孟(Penman-Monteith)方程计算得出,其中所需的各地区、各国家的气候参数可由FAO的CLIMWAT数据库获得,具体计算公式如下:

式中:ET0为参考作物的土壤水分蒸发量,mm/d;Rn 为作物表面的净辐射,MJ/m2d;G为土壤热通量,MJ/m2d;T为作物生长地区平均温度,℃;U2为作物生长地区2米高度处的风速,m/s;ea为饱和的水蒸气压力,kPa;ed为实际的水蒸气压力,kPa;ea-ed为饱和水蒸气压力差,kPa;Δ为饱和水气压-温度曲线的斜率, kPa/℃;r为干湿表常数, kPa/℃。

周 姣等:区域虚拟水贸易计算方法及实证中国人口•资源与环境 2008年 第4期1.2 活动物及动物产品虚拟水含量计算方法

1.2.1 活动物虚拟水含量计算

根据水足迹的含义,Chapagain 和 Hoekstra[8]将动物虚拟水的含量定义为动物存活的整个生命周期所消耗的水资源量,具体由三部分组成:①动物整个生命周期所消耗的饲料所含虚拟水,可由上述农作物虚拟水含量的计算方法得出;②动物整个生命周期所消耗的饮用水;③饲养动物的服务活动过程中所消耗掉的水,如清扫及清洁用水。具体如下:

式中:Qproc[e,a]指单位数量动物e在国家a加工所需加工水,m3/头;PWR[e,a]指生产加工过程每吨活动物所需水,m3/t;产品比例因子pf[e,p]指加工获得的第一类产品p的重量Wp[e,p]与活动物的重量比;v[p]指产品p的市场价值,y/t;价值因子vf[e,p]指第一类产品p的市场价值与所有第一类产品市场价值总和的比值;VWPp[e,p]指产品p的虚拟水含量,m3/t。

由此动物的虚拟水和加工需水可以按这两类因子在不同的第一类产品之间分配。第 二类动物产品的虚拟水由部分第一类产品的虚拟水和加工用水构成,第二类初级产品间用水的分配同样采用产品比例因子和价值比例因子进行分配,第三、四类动物产品的虚拟水含量分配依此类推[10]。

以上是基于水足迹的虚拟水贸易量计算方法,也是目前虚拟水流动最常用的方法,但这种方法实际上存在着一些值得商榷的地方:

(1)利用彭曼公式求出作物的需水量与实际的农作物灌溉用水量之间有较大差异。 作物实 际消费中包含了不形成径流的土壤水和有效降水, 其中部分被作物利用并没有统计在农业灌 溉用水中。这样在降水较丰的地区虚拟水消费统计量就远大于用水统计量;在干旱或半干旱 地区, 由于渠系渗漏、颗间蒸发等原因, 虚拟水消费统计量又远小于用水统计量, 以这样的 数据来评价贸易调水量欠准确[10]。

(2)此种方法忽略了或者说目前还没有有效的办法计算工业产品种所含虚拟水。工业产品 虽然直接消耗水量较小, 但某些行业增加单位用水量, 会引起整个经济系统所增加的用水量 不小, 这用水量的乘数效应能有效地对产业结构进行水量配置分析[11]。

(3)由于农产品虚拟水本身是粗略的估计, 以此为基础对动物产品的虚拟水估算加大了误差。

(4)无论是农作物,活动物还是工业产品的生产过程中不光要消耗掉大量的“新鲜水”,同时还会排出大量的“废水”。而基于水足迹的虚拟水计算却忽略了生产过程中的“虚拟废水”。

2 水利投入产出虚拟水贸易量计算方法

基于以上分析可以发现,水足迹虚拟水贸易量计算方法存在着本身的不足,因此提出改进的水利投入产出分析进行虚拟水贸易的计算。

可行的办法是将水资源水量纳入国民经济行业价值型投入产出表中构造出“价值型―实物型”混合性投入产出表,把传统的价值型投入产出表和水资源在生产过程中的物质循环描述相结合,在投入产出模型之外构造单独的水资源利用分析模块,才能够科学合理的描述整体系统[12,13, 14]。

同时考虑到生产过程中不仅消耗掉大量的“新鲜水”同时还排放出大量的“废水”,因此我们在设计水资源投入产出延长表时,把生产过程中使用的“虚拟新鲜水”和生产过程中排放的“虚拟废水”作为两类生产部门(见表1)。

由以上分析可知,此方法是与研究本地区各行业的水资源实际投入产出紧密相连,真实反映了各行业的用水水平,虽然不能计算出某种具体产品所需要的总水量,但可更加直观、准确的得出各行业及区间区域贸易调水量。

3 实证及结论建议

我国投入产出表的统计周期为5年,目前已在各省市投入产出表基础上编制了1987、1992、1997、2002年的“全国投入产出表”和1997年的“我国区域间投入产出表”。本文将华北地区(北京、天津、河北、河南、山东、山西)六省市的1997年的投入产出表合并推求直接耗水系数,通过“1997我国区域间投入产出表”推求华北地区各部门与其他区域的净贸易量,并根据国家统计局2000年投入产出表部门分类科目,将40个部门合并成18个部门计算,最后求出贸易中虚拟水量见表2和表3。

注:“+”代表商品输出金额和随这批商品而流动到其他区域的虚拟水量;“-”代表 商品输入金额和由于输入这些商品而免于使用的本区域的水量。

计算结果表明,华北地区国内商品贸易输出额为26 087.175亿元,国内贸易输入额为21 038.508亿元,贸易 净额为5 048.667亿元。国内贸易输出产生的虚拟废水量为38.64亿m3,虚拟新鲜水净流出量为425.7亿m3,近似相当于南水北调建成后中、东、西线2050年总的调水规模448亿m3。由此可见,对于我国华北地区一方面巨资修建“南水北调”等引水工程,另一方面大量“虚拟水”随区域间商品贸易流动到其他区域。有关部门应当重视我国区域间的国内贸易所产生的虚拟水流动,积极推行虚拟水贸易战略。同时实施虚拟水战略还面临以下几方面亟待解决的问题:

(1)区域社会调适能力的进一步研究[15]。我国要实行区域虚拟水贸易战略,应 首先对地区目前的水资源管理水平,相应的完备体制和人力财力支持等方面的社会适应力进行深入研究,并对可能产生的对水资源、生态、经济和社会文化的影响需要进行评估进而探讨虚拟水战略下区域具体应对策略的选择。

(2)实施虚拟水战略要全国统一配置、局部试点。实施区域虚拟水战略, 并不是某个地区或省份凭借自己的力量可以解决的问题, 需要站在国家全局的高度,在国家的层面上予以解决[16]。需要创新国家的区域水资源配置的管理体制与机制, 通过试点, 逐步应用 虚拟水战略解决区域水资源短缺、平衡区域水资源利用赤字。同时地区要成功地应用虚拟水战略, 需要在有关政策和机制上予以改革和完善, 并建立健全社会保障体系, 加大财政转移支付力度。如设立专项基金用于补贴采用虚拟水战略后的粮食进口;针对采用虚拟水战略后区内粮食种植业减少导致的农村剩余劳动力增加, 需要建立相应的社会保障体系;同时要抓好区域产业结构的调整与转型,建立新的区域产业结构体系和收入保障体系, 增强区域的经济实力。

(3)虚拟水战略与节水战略、调水战略比较分析。实施虚拟水战略, 通过压缩高耗水低效益的农业产业结构, 可以大大节约水资源的耗用、缓解区域性的水资源紧缺压力。但并非传统的经济发展思路下形成的通过调水和节水来维持区域水资源配置的管理战略就应摒弃。而目前我国可行的做法是将三者结合,工程调水促进贸易调水, 通过贸易调水和节水战略减轻对工程调水的依托。

参考文献(References)

[1]Bingsheng K, Pierre G. Water, Livestock and Ecosystems[A].Water

for Food

and Ecosystems Conference [C], Netherlands: FAO, 2005 :21~49.

[2]Allan J A, Karshenas M. Managing Environmental Capital : The Case of Water

i n Isael, Jordan[R], the West Bank and Gaza, 1947 ~ 1995, in Allan, J A &

C ourt J H. ( Eds. ) Water, Peace and the Middle East :Negotiating Resources in t he Jordan Basin. I.B. Taurus Publishers: London. 1996:124~154.

[3]Dabo Guan, Klaus Hubacek. Assessment of Regional Trade and Virtual Water fl ows in China[J].Ecological Economics. 2006(2):1~12.

[4]Turton A R. Southern African Hydropolitics .Developmental Trajectories of

Za mbezi Basin States and South Africa. MEWREW Occasional Paper No. 7. Water Issues

Study Group, School of Oriental and

African Studies (SOAS), University of Lond on. Originally Presented at the Second Southern African Water and Wastewater Con ference [M] .97. 15~19 September 1997. Harare, Zimbabwe. 1997:78~85.

[5]Allan J A. Virtual Water Eliminates Water Wars ?A Case Study from the M iddle

East. In : Hoekstra A Y Edited. Virtual Water Trade : Proceedings of the Intern ational Expert Meeting on Virtual Water Trade. Value of Water Research Report Se ries No12. IHE Delft,the Netherlands. 2003:137~145.

[6]Wackernagel M, Onsite L, Linares A C. Ecological Footprints of Nations:

Ho w Much Nature Do They Use ? -How Much Nature Do They Have ? [R]Center for Sust ainability Studies, Universidad Anahuac de Xalapa, Mexico, 1997:101~103.

[7]Hoekstra A Y, Hung P Q. Virtual Water Trade: a Quantification of Virtua l Wat er Flows between Nations in Relation to International Crop Trade[J] . Value of

W ater Research Report Series, IHE, Delft, the Netherlands. 2002, (11):239~304 .

[8]Chapagain A K, Hoekstra A Y. Virtual Water Trade: a Quantification of Virtu al

Water Flows between Nations in Relation to International Trade of Livestock and

Livestock Products[J].In: Hoekstra, A. Y. (Ed. ), Virtual Water Trade: Pr oc eedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade, Research Re port Series. IHE Delft, The Netherlands.2003, (12):68~87.

[9]Zimmer D, Renault D. Virtual Water in Food production and Global Trade [J ]

. Review of Methodological Issues and

Preliminary Results. In: Hoekstra, A. Y . (Ed. ), Virtual Water Trade: Proceedings of the International Expert Meeting

on Virtual Water Trade, Research Report Series.IHE Delft, The Netherlands, 2 003, (12):213~245.

[10]王新华,张志强.虚拟水研究综述[J],中国农村水利水电,2005(1):27 ~31.[Wang Xi nhua, Zhang Zhiqiang. Review of Virtual Water Research[J], China's Rural Wate r Conservancy and Hydropower,2005(1):27~31.]

[11]黄晓荣,裴源生.宁夏虚拟水贸易计算的投入产出方法[J],水科学进展,2005(7): 5 64~ 568.[Huang Xiaorong, Pei Yuansheng. Input/Output Method for Calculating the Vir tual Water in Ningxia [J].Advances in Water Science,2005(7):564~568.]

[12]Carter, H.O. and D. Ireri, Linkage of California-Arizona Input-Output

Model s to Analyze Water Transfer Pattern, in Applications of Input-Output Analysis, E dited by A. P. Cater and A. Brody, Amsterdam, North-Holland Publishing Company,

1970,PP. 139~168.

[13]陈锡康.中国投入产出理论与实践[M].北京:中国国际出版社,1988:245~276.[ Chen

Xikang. Input/Output Theory and Pratice of China[M].Beijing:Chinese Internatio nal Press.1988:245~276.]

[14]陈锡康.中国城乡经济投入占用产出分析[M].北京:科学出版社,1992:98~123.[ Chen

Xikang. Input/Output Economical Analysis of City and Countryside in China [M]. Beijing: Science Press,1992:98~123.]

[15]钟华平,耿雷华. 虚拟水与水安全[J] . 中国水利,2004,23 (5):15.[Zhong Hua ping,

Geng Leihua. Virtual Water and Water Safety[J]. Hydrology of China,2004,23(5) :15.]

第8篇

关键词水资源环境;经济核算;指标

1水资源环境经济核算

水资源环境经济核算体系是综合环境经济核算体系的一个分支。其实质是在国民经济核算体系基础上,将广义的自然资源和生态环境因素加入到国民经济核算体系。对水资源环境经济核算方法研究,一般需要针对一个具体年度,一是对年度的国民经济进行核算确定部门间经济流量关系,二是针对水资源环境经济核算方法进行研究。水资源环境经济核算体系的研究,其重点是对方法的研究,既要借助基础核算体系,也要借助现有资料与成果[1]。

综合环境经济核算体系的研究,是在现有的国民经济核算体系基础上进一步深入研究。需要利用国民经济核算体系,将包括资源和狭义环境在内的广义环境因素纳入经济核算体系。在分析过程中涉及2个主体系及其下属的分支体系之间的关系问题。第1个主体系是国民经济核算体系,其下属的分支体系有关于水方面的经济核算体系等;第2个主体系是综合环境经济核算体系,其下属的分支体系有森林资源环境经济核算体系、水资源环境经济核算体系等。

国民经济核算体系是成熟的经济核算方法,多年来,政府一直采用这一体系对经济社会进行核算,其结果以经济统计年鉴方式向社会[2]。综合环境经济核算体系是在国民经济核算体系基础上新诞生的核算体系,方法还不成熟,正在研究探索之中。国民经济核算体系与综合环境经济核算体系的实质性差别在于:前者计算了纯经济领域(不包含环境投入在内)的GDP,后者需要在前者的基础上,将广义环境因素加入其中,再计算出一套所谓绿色的GDP,即经过环境调整后的国内生产总值,通常称之为EDP(俗称绿色GDP)。

2国民经济核算体系指标

国民经济核算体系是研究水资源环境经济核算基础,因此需要了解国民经济核算体系的关键技术、结构关系和核心指标。国民经济核算体系核心的指标之一是国内生产总值(GDP),而计算GDP所采用的技术是投入产出分析方法。这种分析一般分为42个部门投入产出表和122个部门的基本流量表。其主要的研究分析内容表现为:一是反映部门之间的经济流量关系,这是进行方法研究时所需要的最为重要的资料内容;二是最终使用方面的总产出内容;三是增加值即GDP,包括固定资产折旧、劳动者报酬、生产税净额、营业盈余和增加值合计项。

3问题探讨

国民经济核算体系对经济进行核算时,将来自环境的各类自然资源视为“免费”,自然环境的恶化也被视为“无代价”的。结果是包括自然资源和生态系统在内的环境对经济的作用没有在经济统计核算中得到识别。因此,采用经济核算方法对经济状况进行统计,需要考虑自然资源和生态系统能否持续支撑经济增长问题。目前研究水资源环境经济核算体系,只是综合环境经济核算体系的重要组成部分[3-4]。

研究重点和急待解决的问题是,如何确定环境是否退化,以怎样的指标描述退化量值,怎样进一步对这一量值进行估价,从而进行绿色GDP核算;如何确定水资源的减少量估计,从而进行绿色GDP核算。为了实现以上研究重点和解决研究过程中的问题,需要搜集调查统计相关方面资料:一是流域内有关省市各部门之间的经济流量关系等资料;二是涉水活动在各部门各行业中的作用以及各部门在涉水活动中的经济支出方面的资料,还有与水有关的生态环境方面资料;三是水资源量、环评、实物量估价等所需要资料。

在研究过程中要针对流域的特性问题研究处理方法,例如,年度国民经济核算中需要将跨流域的引水调水进行系统性的反映,行政区的部门和行业间的经济流量都是以完整的行政区为整体进行核算的,而流域所含区域,并非都是完整行政区,大部分是各个行政区的一部分,怎样处理这些问题,也是试点工作的主要内容。至于实物量供给使用及排放账户、资产账户和质量账户等所需资料仍然是需要的。

环境经济核算体系的核算年度选择,需要考虑的基本要求是尽可能地选择涉水部门及各个行业之间的经济流量关系等数据基本具备的年度,同时,也具备居民消费、政府消费、固定资产形成额、劳动报酬、营业余额等等一系列经济指标,可以直接采用;不过,各省市的投入产出表并不像《经济统计年鉴》那样公开,往往作为统计部门的内部材料保存,因此,在搜集过程中,也需要水利部和国家统计局统一组织,通过政府部门的协调完成资料搜集任务。

4参考文献

[1] 刘思清,齐静,谭桂秋.试论水资源环境经济核算指标体系的设置[J].海河水利,2010(1):61-62.

[2] 王瑜.水资源环境综合经济核算框架内容[J].中国水利,2007(18):15-16.

第9篇

关键词:力矩分配法;多格水池;内力计算

多格水池是城市给水排水工程重要的水工构筑物,因具有占地面积少、便于工艺设备布置和操作等优点,被广泛应用于生活污水处理、市政工程供水、工业废水等工程,尤其近年伴随大型自来水厂及城市生活污水处理厂工程的增多,多格水池的建设数量也随之增多。水池内力计算方法及理的发展历程是一个在不断总结积累工程经验的基础上逐步完善的过程,并且它与结构力学及计算分析理论的发展密切相关。作用于水池的外荷载通常有池顶活荷载、覆土荷载、过车荷载、土的侧向压力及内外水压力等,求解多格水池内力时,需将上述荷载作为边界条件并建立于未知数相等的条件方程,联立进行求解。多格水池常见的内力计算方法有:传统的结构力学计算方法(包括位移法和力法);利用Ansys、SAP2000、Midas/civil2006、世纪旗云等有限元结构分析软件模拟并计算内力;采用弹性地基梁法的结构内力计算,这些方法也各有其优缺点。

力矩分配法是以位移法为基础的一种数值渐近方法,由美国H.克罗斯于1932年发表的,主要用于杆系刚结结构(如连续梁和刚架)的受力分析。随着结构力学理论水平的不断提高力矩分配法在土木工程界已经广泛应用,其涉及工民建、市政、道桥、水利、港工等领域,也得到工程界专业人士的认可。力矩分配法主要用于连续梁和无结点线位移(侧移)刚架的计算。其优点是不需要建立和解算联立方程组,而在其计算简图上进行计算或列表计算,就能直接求得各杆断弯矩,正在被更多的设计者所接受和应用。

1 多格水池底板计算原理

1.1 计算原则

对于底板跨度较小的水池,底板内力适用于地基反力直线分别假定,分别在底横、纵向取单位截条进行计算。但对于多格水池底板,由于组合工况繁多,截条计算方式非常繁琐,总结以为工程经验,可对多格水池在满足以下原则情况下进行简化计算。

(1)底板与外墙池壁按简支考虑,底板与内隔墙池壁按固结考虑,池壁在侧向荷载作用下的底端弯矩作为力偶荷载传递在底板上。

(2)地基反力计算时仅考虑池底板以上所有竖向荷载,不含池内液体重和底板自重。

(3)底板根据每格水池平面尺寸长宽比,分为单向和双向受力底板,分别根据底板四周支承条件查取《建筑结构静力计算手册》中均匀荷载作用下板的计算系数表,得出各格底板在地基反力作用下跨中和支座的弯矩。

(4)底板位于外墙池壁根部的支座弯矩即为该处池壁底板弯矩;各池格底板跨中弯矩等于地基反力作用产生的跨中弯矩加上该池格满水工况下相应方向池壁底端弯矩;各池格底板在中间隔墙处的支座弯矩等于地基反力作用产生的支座弯矩加上该池格满水工况下相应方向池壁底端弯矩。

1.2 力矩分配法的基本原理

1.2.1 基本方程

力矩分配法的理论基础是位移法,为此通过位移法基本体系来说明力矩分配法的基本原理,如图1所示的刚架,该刚架仅有一个基本未知量(只有角位移无线位移)。

如图1中(a)、(b)所示,可得系数和自由项为

表示汇交于结点1的各杆端转动刚度之和。

是附加约束上的约束力矩,它等于汇交于结点1的各杆端固端弯矩的代数和,它同时表示各固端弯矩所不能平衡的差额,故又称为结点上的不平衡力矩。由此解基本方程得:

基本未知量求出以后,由叠加原理求最后的各杆端弯矩,即汇交于结点1的各杆端为近端,另一端为远端。则各近端弯矩为:

以上各式中的第一项表示荷载单独作用时所产生的弯矩,即固端弯矩。第二项表示结点转动角度为时所产生的近端弯矩,相当于把约束力矩或不平衡力矩反号后按汇交于同一结点的各转动刚度所占的比例分配给近端,故称为分配力矩,其中、、、称为分配系数,可统一写为:

显然,汇交于同一结点各杆端的分配系数之和应等于1,即,此条件主要用于校核。各远端弯矩为:

以上各式中的第二项为近端结点转动时产生的远端弯矩,如果我们暂不考虑固端弯矩,它就等于近端分配力矩乘以传递系数,因此称之为传递弯矩。

1.2.2 基本运算步骤

为此,在画连续梁、无结点线位移的刚架或虽有结点线位移但线位移已知的刚架弯矩图时,不必绘制图和图,也不必列位移法的基础方程,直接计算各杆的杆端弯矩,其步骤如下:

(1)锁住结点,求约束力矩。约束力矩等于汇交于同一结点的固端弯矩之和,以顺时针转向为证。

(2)放松结点,求分配力矩和传递弯矩。分配力矩等于将约束力矩或不平衡力矩反号后乘以汇交于同一结点的各近端的分配系数,传递弯矩等于分配力矩乘以传递系数。

(3)叠加以上结果。各近端的杆端弯矩等于固端弯矩加上分配力矩,各远端的杆端弯矩等于固端弯矩加上传递弯矩。

2 算例验证

2.1 设计资料

以《湖南省新化县经济开发区污水处理项目》预处理组合池为例,水池平面尺寸为26.4m×20.6m,水池高H=5.9m,池壁顶部简支于顶板,底部固定支承于底板上。水容重,修正后的地基承载力特征值。由于底部较大,选取比较有代表性的四格底板进行计算。

2.2 荷载计算

(A)已知,在水侧压力作用下,

甲板

乙板

(弯矩以池壁内侧受拉为正)

(B)顶板和池壁自重

底板自重:

一格水池重:

2.3 地基承载力验算

2.4 内力计算

(弯矩以底板上面受拉为正)

(1)自重作用

查《给水排水工程结构设计手册》表3.2.7-3,X31=0.74

跨中弯矩

支座弯矩

(2)根据工艺要求,只存在(Ⅰ)(Ⅱ)池放空其余满水最不利工况

(3)底板计算弯矩

利用文章方法所求结果如表1所示,同时为作比较,将理正结构工具箱及世纪旗云软件计算结果也列于表1中。从表1的底板各弯矩值分析可知,底板板跨中都为正弯矩,表明底板最不利工况时底板上部受拉,且底板边缘弯矩与跨中弯矩相比呈逐渐增大的趋势,结果符合板一般受力特点。变1中显示,两者求解的弯矩所得结果基本吻合,相对误差基本控制在5%之内。

3 结语

(1)通过将力矩分配法与理正结构工具箱及世纪旗云计算软件所得弯矩图进行对比,表明力矩分配法对多格水池底板进行内力计算所得结果是科学合理的且具有较高的精确度,为多格水池底板计算提供了新的计算方法。

(2)力矩分配法不必求解联立方程组,而且可以直接求得底板边缘弯矩,运算式可以按照一定得步骤重复进行,比较容易掌握,适合手算。通过该方法计算内力可以加深对结构受力的理解并复核计算软件的合理性及准确性,对实际工程有一定指导意义。

(2)通过上述计算结果对比,表明文章提出的计算方法对多格水池底板内力进行计算是很有效的,它能较好反映上部结构和底板的相互作用,该方法还可以适合于市政工程中常见的泵房、沉井、涵洞等给排水工程结构的设计及计算。

参考文献

[1] 张军齐.矩形混凝土水池与地基作用设计理论和方法研究[D].西南交通大学硕士论文,2008.

[2] 夏桂云,李传习,张建仁.圆形水池底板与池壁的相互作用[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(01):345-349.

[3] 康锐,孙雪松.基于梁格法的水池结构空间有限元计算[J].建筑技术,2010,41(05):457-458.

[4] 魏小文,X继龙,赵振伟.多功能力矩分配法[J].力学与实践,2007(29):76-78

[5] 龙驭球,包世华,袁驷.结构力学I:基本教程(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2012.

[6] 给水排水工程结构设计手册编委会.给水排水工程结构设计手册(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.