桩基设计计算 根据钻孔资料，自排涵基土（岩）按其时代、成因及岩性不同，自上而下分耕土（Q4pd，层号①），粉质粘土（Q4al，层号②），粉质粘土（Q4el，层号③），强风化泥质粉砂岩（J，层号④1），弱风化泥质粉砂岩（J，层号④2），强风化粉砂岩（J，层号⑤1），弱风化粉砂岩（J，层号⑤2）。 ⑴、自排涵0+000至0+065地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④1层，该层地基容许承载力[σ]=300kpa﹥233.3kpa，基地应力满足设计要求。 ⑵、自排涵0+065至0+210地基主要位于Q4el粉质粘土③层，该层地基容许承载力[σ]=180kpa＜233.3kpa，基地应力不满足设计要求。参照地勘报告的地基处理意见，该段自排涵基础采用松木桩（头径150mm，尾径120mm）基础。 ⑶、自排涵0+210至0+260地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④1，该层地基容许承载力[σ]=120-150kpa＜233.3kpa，基地应力不满足设计要求。参照地勘报告的地基处理意见，该段自排涵基础采用松木桩（头径150mm，尾径120mm）基础。 （1）桩身及其布置设计计算 根据《建筑地基处理规范》（JGJ79－2002），单桩竖向承载力特征值应通过现场单桩荷载试验确定，可按以下列公式计算： R a=ψa[σ] A P式中： 式中：R a——单桩承载力标准值（kN）； ψ——纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般取1； a——桩材料的应力折减系数，木材取0.5；
[σ] ——桩材料的容许应力，桩头Φ150mm，桩尾Φ120mm 的松木桩[σ]=2700kpa； A P——桩端截面积（m2）； 故R a=1×0.5×2700×π×（0.12/2）2=15.26 S=R/R a=233.3/15.26=15.3，即每平方米至少15.3根桩。实际设计松木桩采用500×500梅花形布置，面积置换率m=d2/（1.05*s）2=8% 根据以上公式，松木桩单桩竖向承载力特征值计算成果见表5－15。 表单桩竖向承载力特征值计算成果表 松木桩桩身尾径φ=12mm，单桩长3m，按500×500mm间距呈梅花型布置。 ②、复合地基设计计算 根据《建筑地基处理规范》（JGJ79－2002），复合地基承载力应
****（一期）工程Ⅱ标段 松木桩方案 一、工程概况 由于东面及北面原永久性围墙离基坑边坡较近，为保留现有围墙，使放坡坡率减小及冠梁与护坡间间距减小，并降低现有围墙对基坑的扰动，特选用松木桩加固方案，因松木桩含松脂，防腐能力良好，且施工技术简单，造价低廉。 二、松木桩的设计计算 松木桩作为地基加固处理时，当土质为软弱土层且埋深较深时候，松木桩可用作挤密桩使用，松木桩打入后对旁边土进行挤压，从而增加土层的密实度，达到要求的设计强度；当桩端有硬壳层存在时可作为端承桩，在设计中短松木桩用作挤密桩时可按照下式计算：Ｓ=0.95d√(1+ e０)／( e０- e１) n=Ａ/ＡＰ Ｓ――桩的间距（m） d――桩径（m） e０――挤密前土的天然孔隙比可由地质报告查出
e１――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表５－３或５－４确定n――每m２桩的根数 Ａ――每m２地基所需挤密桩面积，Ａ=( e０- e１)/(1+ e０) ＡＰ――单桩横截面积（m２） 在设计中，当桩端有硬壳层存在时，松木桩可作为端承桩， 按下式计算： Ｐa=Ψα[σ]A -----------------(a) Ｐa――单桩承载力 Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取１ α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5 [σ]――桩材料的容许压力，kＰa 对本工程土质情况，自然地坪下12米左右均为淤泥层，由地质报告查询本土层的实验分析情况，找出天然孔隙率，再根据地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表５－３或５－４确定挤密后要求达到的孔隙率，经过计算，当土质为可塑时，压入梢径16-18cm的松木桩做挤密桩处理，长4米,连续布臵。
实验四 一阶RC 电路过渡过程的研究 一、实验目的 1．了解示波器的原理，熟悉示波器面板上的开关和旋钮的作用，学会其使用方法； 2．学会信号发生器、交流毫伏表等电子仪器的使用方法； 3．研究一阶RC 电路的过渡过程。 二、实验原理 1．RC 电路的脉冲序列响应 （a ） （b ） 图4.1.12 RC 电路及其响应 （a ）RC 电路 （b ）脉冲序列响应 为了观察图4.1.12（a ）所示RC 电路过程中电压、电流的变化规律，采用如图4.1.12（b ）中u s 所示的矩形脉冲序列作为RC 电路的输入信号。矩形脉冲的脉宽t p ≥5τ（τ＝RC ），则RC 电路的脉冲序列响应（如图4.1.12（b ）所示）为： ????? ≤≤≤≤-=-- -T t t e U t t e U t u t t t 1) (s 1 s C ,0),1()(1ττ ?? ??? ≤≤≤≤=-- -T t t e U t t e U t u t t t 1) (s 1 s R ,0,)(1ττ－ 当t p 不变而适当选取大小不同的R 、C 参数以改变时间常数τ 时，会使电路特性发生变化。 2．时间常数τ 的测量 时间常数τ 可以从响应波形中测量，测量原理如图4.1.13所示。
图4.1.13时间常数τ的测量 三、仪器设备 1．示波器 2．交流毫伏表 3．信号发生器 四、实验内容与步骤 1．练习使用信号发生器和交流毫伏表 使信号发生器依次输出以下正弦波信号，用交流毫伏表测量其大小。 500 Hz 5 mV ；1000 Hz 40 mV； 30 kHz 1 V ；150 kHz 3 V 。 2．练习使用示波器 （1）将示波器接通电源，调节有关旋钮，使荧光屏上出现扫描线，熟悉“辉度”、“聚焦”、上下、左右位移旋钮的作用。 （2）使信号发生器输出3 V、1 kHz正弦波信号，用示波器观察其电压波形，熟悉“Y轴衰减”旋钮的作用。 （3）调节“扫描时间”和“稳定度”等旋钮，使荧光屏上显示的完整正弦波的个数增加或减少，如在荧光屏上得到一个、三个或六个完整的正弦波。 （4）将正弦波信号频率改为100 Hz，10 kHz，调节有关旋钮使波形清晰稳定。 3．一阶RC电路响应的测量 按图4.1.12接线。调节信号发生器使其输出幅度U s＝5 V，频率f ＝500 Hz的方波信号。 （1）取C＝0.1 μF，用示波器分别观察R＝1 kΩ、R＝2 kΩ两种情况下的u s、u C波形，测量电路的时间常数τ值，并记录。 （2）将图4.1.14中的R和C互换位置，用示波器分别观察R＝1 kΩ、R＝2 kΩ两种情况下的u s、u R波形，并记录。 图4.1.14一阶RC电路响应的测量电路 四、预习要求 1．认真阅读有关示波器、低频信号发生器、交流毫伏表全部内容，了解它们的工作原理、主要用途、使用范围和注意事项，熟悉各仪器面板上旋钮的作用。 2．复习有关一阶RC电路响应的内容，了解时间常数τ的测量方法。 五、报告要求 1．根据实验结果，说明使用示波器观察波形时，需调节哪些旋钮达到： （1）波形清晰且亮度适中； （2）波形大小适当且在荧光屏中间； （3）波形完整； （4）波形稳定。 2．用示波器观察正弦波电压时，若荧光屏上出现图4.1.15所示波形，是哪些开关或旋钮位
导叶开启时间对水电站过渡过程的影响(1) 摘要：针对国内外规范对导叶开启 时间的不同规定，结合理论推导和数值计算实例，分析了不同的导叶开启时间对水电站过渡过程的影响。实例研究结果表明，大波动过渡过程中的蜗壳动水压力、沿管道轴线的压力分布以及调压室阻抗孔口压差等参数均随导叶开启时间变化而变化。通过研究得到如下结论：国际电工技术委员会标准推荐的增负荷时间30～40s是合理的；在并入小网的水力干扰过渡过程中，需要将运行机组最大初始开度限制在最大临界开度之内，才能保证运行机组转速收敛于额定转速，以满足发电机和电网对调节系统的要求。 关键词：过渡过程导叶开启时间数值计算临界时间 前言 在水电站运行中，从空载增至全负荷的导叶开启时间，国内外规范有不同的规定：文献[1]中对调节系统的要求：导叶开度的全行程动作时间应符合设计规范，一般为10～40s。国际电工技术委员会iec(international electrotechnical commission)标准[2]则规定开启时间为20～80s，推荐值30～40s。上述规程标准给出的取值范围虽有重叠部分，但整体范围并不一致，而导叶开启时间的取值问题一直未进行深入的研究。本文将结合两机一洞常规水电站和抽水蓄能水电站两个代表性实例，探讨不同的导叶开启时间对水电站过渡过程的影响，寻找恰当的开启时间（直线开启规律），以满足发电机和电网对调节系统的要求。 1导叶开启时间对过渡过程的影响 水电站过渡过程涉及到大波动、小波动和水力干扰过渡过程三个方面。而在小波动过渡过程中，调速器将自动跟踪，机组不受导叶开启时间长短的影响。因此本文仅讨论导叶开启时间对大波动和水力干扰过渡过程的影响。 1.1导叶开启时间对大波动过渡过程的影响 在无穷大电网条件下，增负荷，机组转速不变，调速器将不参与调节，所以增负荷时间的长短将只对机组两个调保参数（蜗壳末端动水压力、尾水管进口断面压力）、管道沿程的压力分布、调压室涌浪水位及阻抗孔口压差等产生相应的影响。文献[3]给出了粗略估算水锤压力的计算公式：，式中、分别为压力管道水流惯性加速时间常数和导叶动作时间，、为水轮机在初始和终了时的相对流量值。由上式不难看出，在机组增负荷过程中，导叶开启越快，引起的
实验五一阶RC电路的过渡过程实验 一、实验目的 １、研究RC串联电路的过渡过程。 2、研究元件参数的改变对电路过渡过程的影响。 二、实验原理 电路在一定条件下有一定的稳定状态，当条件改变,就要过渡到新的稳定状态。从一种稳定状态转到另一种新的稳定状态往往不能跃变,而是需要一定的过渡过程(时间）的,这个物理过程就称为电路的过渡过程。电路的过渡过程往往为时短暂，所以电路在过渡过程中的工作状态成为暂态，因而过渡过程又称为暂态过程。 1、RC电路的零状态响应（电容C充电） 在图5-1（a)所示ＲC串联电路,开关Ｓ在未合上之前电容元件未充电,在ｔ= 0时将开关S合上，电路既与一恒定电压为U的电源接通，对电容元件开始充电。此时电路的响应叫零状态响应,也就是电容充电的过程。 (a) (b) 图５-１RC电路的零状态响应电路及ｕC、u R、i随时间变化曲线根据基尔霍夫电压定律，列出ｔ 0时电路的微分方程为 电容元件两端电压为 其随时间的变化曲线如图5－１(ｂ) 所示。电压ｕc按指数规律随时间增长而趋于稳定值。 电路中的电流为 电阻上的电压为
其随时间的变化曲线如图5－1 (b)所示。 ２、RC电路的零输入响应（电容Ｃ放电） 在图5-2（ａ)所示，ＲC串联电路。开关S在位置2时电容已充电，电容上的电压 ｕＣ= U0,电路处于稳定状态。在t = 0时将开关从位置2转换到位置１，使电路脱离电源，输入信号为零。此时电容元件经过电阻R开始放电。此时电路的响应叫零输入响应，也就是电容放电的过程。 （a）(b) 图5-2 RC电路的零输入响应电路及u C、u R、ｉ随时间变化曲线 根据基尔霍夫电压定律，列出ｔ>０时的电路微分方程为 电容两端电压为 其随时间变化曲线如图5-２(ｂ)所示。它的初始值为U0，按指数规律衰减而趋于零。 τ =ＲC 式中τ = RＣ，叫时间常数,它所反映了电路过渡过程时间的长短，τ越大过渡时间就越长。 电路中的电流为 电阻上电压为 其随时间变化曲线如图5-２（b)所示。 3、时间常数τ 在RC串联电路中，τ为电路的时间常数。在电路的零状态(电容充电）响应上升到稳态值的6３.2%所需要时间为一个时间常数τ，或者是电路零输入（电容放电)响应衰减到初始值的36.8%所需要时间[2]。虽然真正电路到达稳定状态所需要的时间为无限大，但通常认为经过(３-5）τ的时间，过度过程就基本结束,电路进入稳态。
武都水库工程水电站水轮机过渡过程计算成果 1.概述 根据技术协议的要求，完成所要求计算的过渡过程计算工况，并提出相应的初步计算成果。 2.计算条件 (1)上游水库 校核洪水位659.43m 设计洪水位656.96m 正常蓄水位658.00m 死水位624.00m (2) 下游尾水位 校核洪水位581.368m 设计洪水位580.126m 正常尾水位572.5m (3) 水轮机净水头 最大水头85.12m 加权平均水头68.09m 额定水头64.00m 最小水头49.35m (4) 流量 多年平均流量142m3/s 电站引用流量259.2m3/s 2.3 布置型式 武都水库水电站位于四川省江油市武都镇境内，电站厂房距江油市约20 km。该电站是涪江上游干流最后一级电站，具有不完全年调节性能，承担部分调峰的中型电站工程。该工程总库容5.72亿m3，额定水头64m，装机容量3×50MW。电站引水发电系统布置情况详见招标文件第8章引水系统布置图。 (5) 水轮发电机组基本参数 水轮机型号HLD267-LJ-320
转轮名义直径 3.2m 水轮机额定出力51.5MW 额定转速214.3r/min 飞逸转速465r/min 发电机GD23750t.m2 水轮机安装高程568.956m 水轮机导叶个数24 3.计算要求 机组最大转速升高率小于55%，蜗壳最大压力升高率小于50%。若两个参数不能同时满足，应推荐合适的参数值。尾水管内的最大真空度不宜大于8m水柱。 4.计算工况 根据武都水库工程电站引水系统的布置方式，水库和发电机组的运行调度情况，以下几种工况可以求出蜗壳最高压力、机组速率最高上升率和尾水管真空值，所选工况： A)额定水头64m条件下，3台机同时甩全负荷3×51.54MW。 B)最大水头85.12.m条件下，3台机甩全负荷3×51.54MW。 C)机组运行水头68.09.m条件下，1台机组带最大负荷56.7MW。 5.计算结果 所述工况的调节保证计算结果，汇总列于表5－1。 表5－1 调节保证计算结果 6.结论 1）武都水库工程电站采用的引水系统，当机组GD2不小于3750t.m2，导叶关闭规律采用图(一)的关闭规律，机组速率上升小于55.0%；蜗壳最高压力升高率小于50.0%，尾水管真空度不大于8.0m。
桩基设计计算 根据钻孔资料,自排涵基土(岩)按其时代、成因及岩性不同,自上而下分耕土(Q４ｐd,层号①),粉质粘土(Q4aｌ,层号②),粉质粘土(Ｑ4el,层号③),强风化泥质粉砂岩(J,层号④１),弱风化泥质粉砂岩(J,层号④2),强风化粉砂岩(J,层号⑤１),弱风化粉砂岩(J,层号⑤2)、 ⑴、自排涵０+０00至0+0６5地基主要位于Ｊ强风化泥质粉砂岩④1层,该层地基容许承载力[σ]=３00kpa﹥２33.3kｐa,基地应力满足设计要求。 ⑵、自排涵0+0６５至0＋210地基主要位于Ｑ4el粉质粘土③层,该层地基容许承载力[σ］＝１80kpａ〈233、3ｋpa,基地应力不满足设计要求。参照地勘报告得地基处理意见,该段自排涵基础采用松木桩(头径1５0ｍm,尾径1２0mm)基础。 ⑶、自排涵０+２10至0＋２６0地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④１,该层地基容许承载力[σ］=12０—15０ｋpa<23３。３kpa,基地应力不满足设计要求。参照地勘报告得地基处理意见,该段自排涵基础采用松木桩(头径1５0mm,尾径120mm)基础。 (1)桩身及其布置设计计算 根据《建筑地基处理规范》(JGJ7９－20０2),单桩竖向承载力特征值应通过现场单桩荷载试验确定,可按以下列公式计算: R a=ψａ[σ］A P式中: 式中:Ｒａ—-单桩承载力标准值(ｋN); ψ——纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般取1; a—-桩材料得应力折减系数,木材取0。５; [σ] ——桩材料得容许应力,桩头Φ1５0ｍm,桩尾Φ
120mm得松木桩［σ]=2７０0kpa; A P——桩端截面积(m2); 故Ｒａ=１×0。5×270０×π×(0。12/2)２＝１５。26 Ｓ=R／R a＝233、3/1５。２6=１5、3,即每平方米至少1５、３根桩。实际设计松木桩采用500×500梅花形布置,面积置换率m=d2／(1、05＊s)2=8％ 根据以上公式,松木桩单桩竖向承载力特征值计算成果见表5-15、 表单桩竖向承载力特征值计算成果表 松木桩桩身尾径φ=12mm,单桩长3m,按500×５0０mm间距呈梅花型布置。 ②、复合地基设计计算 根据《建筑地基处理规范》(JGＪ79-2002),复合地基承载力应通
dt di L 实验六 一阶RL 电路的过渡过程实验 一、实验目的 1、研究RL 串联电路的过渡过程。 2、研究元件参数的改变对电路过渡过程的影响。 二、实验原理 在电路中，在一定条件下有一定的稳定状态，当条件改变，就要过渡到新的稳定状态。从一种稳定状态转到另一种新的稳定状态往往不能跃变，而是需要一定的过渡过程（时间）的，这个物理过程就称为电路的过渡过程。电路的过渡过程往往为时短暂，所以电路在过渡过程中的工作状态成为暂态，因而过渡过程又称为暂态过程。 1、RL 电路的零状态响应（电感L 储存能量） 图6-1 (a) 是RL 串联电路。在t = 0时将开关S 合上，电路既与一恒定电压为U 的电压接通。 根据克希荷夫电压定律，列出t ≥0时电路的微分方程为 i R + = U (a) (b) (c) 图6-1 RL 电路的零状态响应电路及、、 随时间变化曲线 电路中的电流为 电阻上电压为 电感上的电压为 其随时间的变化曲线如图6-1（b ）、(c)所示。 2、RL 电路的零输入响应（电感L 释放能量）
在图6-2(a) 所示RL串联电路，开关S是合在位置2上，电感元件中通有电流。在t = 0时将开关从位置2合到位置1，使电路脱离电源，RL电路被短路。此时电路为零输入响应。 (a) (b) (c) 图6-2RL电路的零输入响应电路及、、随时间变化曲线根据克希荷夫电压定律，列出t≥0时电路的微分方程为 电路中的电流为 其随时间的变化曲线如图6-2 (b) 所示。它的初始值为I 0，按指数规律衰减而趋于零。 式中τ叫做时间常数，它反映了电路过渡过程时间的长短。 电路中电阻上电压为 电路中电感上电压为 其随时间的变化曲线如图6-2（c）所示。 3、时间常数τ 在RL串联电路中，τ为电路的时间常数。在电路的电路零状态响应上升到稳态值的63.2%所需要时间为一个时间常数τ，或者是零输入响应减到初始值的36.8%所需要时间。虽然真正电路到达稳定状态所需要的时间为无限大，但通常认为经过（3—5）τ的时间，过度过程就基本结束，电路进入稳态。 三、实验内容及步骤 1、脉冲信号源 在实际实验中，采用全数控函数信号发生器的矩形波形做为实验信号电源，由它产生一个固定频率的矩形波，模拟阶跃信号。在矩形波的前沿相当于接通直流电源，电容器通过电阻充电。矩形波后沿相当于电路短路，电容器通过电阻放电。矩形波周期性重复出现，电路就不断的进行充电、放电。
5.2. 6.5 桩基设计计算 根据钻孔资料，自排涵基土（岩）按其时代、成因及岩性不同，自上而下分耕土（Q4pd，层号①），粉质粘土（Q4al，层号②），粉质粘土（Q4el，层号③），强风化泥质粉砂岩（J，层号④1），弱风化泥质粉砂岩（J，层号④2），强风化粉砂岩（J，层号⑤1），弱风化粉砂岩（J，层号⑤2）。 ⑴、自排涵0+000至0+065地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④1层，该层地基容许承载力[σ]=300kpa﹥233.3kpa，基地应力满足设计要求。 ⑵、自排涵0+065至0+210地基主要位于Q4el粉质粘土③层，该层地基容许承载力[σ]=180kpa＜233.3kpa，基地应力不满足设计要求。参照地勘报告的地基处理意见，该段自排涵基础采用松木桩（头径150mm，尾径120mm）基础。 ⑶、自排涵0+210至0+260地基主要位于J强风化泥质粉砂岩④1，该层地基容许承载力[σ]=120-150kpa＜233.3kpa，基地应力不满足设计要求。参照地勘报告的地基处理意见，该段自排涵基础采用松木桩（头径150mm，尾径120mm）基础。 （1）桩身及其布置设计计算 根据《建筑地基处理规范》（JGJ79－2002），单桩竖向承载力特征值应通过现场单桩荷载试验确定，可按以下列公式计算： R a=ψa[σ] A P式中： 式中：R a——单桩承载力标准值（kN）； ψ——纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般取1； a——桩材料的应力折减系数，木材取0.5；
[σ] ——桩材料的容许应力，桩头Φ150mm，桩尾Φ120mm 的松木桩[σ]=2700kpa； A P——桩端截面积（m2）； 故R a=1×0.5×2700×π×（0.12/2）2=15.26 S=R/R a=233.3/15.26=15.3，即每平方米至少15.3根桩。实际设计松木桩采用500×500梅花形布置，面积置换率m=d2/（1.05*s）2=8% 根据以上公式，松木桩单桩竖向承载力特征值计算成果见表5－15。 表单桩竖向承载力特征值计算成果表 松木桩桩身尾径φ=12mm，单桩长3m，按500×500mm间距呈梅花型布置。 ②、复合地基设计计算 根据《建筑地基处理规范》（JGJ79－2002），复合地基承载力应通过现场复合地基载荷试验确定，对于初步设计报告阶段，可按以下列公式估算： 复合地基承载力：
4第39卷第6期 2016年06月 水电姑机电技术 Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station Vol.39 No.6 Jun.2016 YM S水电站水力过渡过程计算与分析 刘峰，安刚 (新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐830000) 摘要:通过对YM S水电站水力过渡过程计算分析，介绍了各个系统的设计思路和布置方式，希望对国内外同类型水电站设计提供一定的借鉴参考。 关键词:水电站；调节保证计算；调压阀；气垫式调压室 中图分类号:TV136 文献标识码:A文章编号=1672-5387(2016)06-0004-03 D0I：10.13599/https://www.doczj.com/doc/0010982040.html,ki.11-5130.2016.06.002 1概述 YMS水电站工程位于新疆维吾尔自治区阿克 苏地区，工程为引水式电站，由进水闸、引水渠道、压 力前池、压力钢管、厂房及尾水渠等主要建筑物组 成。电站最大水头210.3 m,加权平均水头201.3 m,额定水头199.6 m,最小水头199.6 m,设计弓丨用流量 140 m3/s,厂房内安装3台70 MW和1台34 MW的 立轴混流式水轮发电机组，总容量为244 MW。 2无调保措施下的计算 2.1引水系统布置 该电站是一座长压力引水系统电站，压力管道 总长S L为2332.43 m。发电弓|7乂系统由2条压力 输水管路组成，其中1号输水主管(04 600 mm)经 岔管分为2条支管分别接入2台70 MW机组,2号 输水主管(CM 100 mm)经岔管分为2条支管分另!j接 入1台70 MW机组和1台34 MW机组。 2.2调节保证计算控制标准 本电站水头范围为199.6 ~ 210.3 m,在电网中 承担基荷运行。结合地区电网容量及特点，按照《水 力发电厂机电设计规范》的要求，机组甩负荷时的最 大转速升高率保证值宜小于60 %，蜗壳最大压力升 高率保证倌宜为25 %~30 %.尾水管进口断面的最 大真空保证值不应大于0.08 MPa0 考虑到最大转速升高率与最大压力升高率计算 值存在误差，计算值中没包括甩负荷时蜗壳中压力 脉动，因此其保证值应按计算值并留有适当的裕度 来确定，本电站调节保证计算的设计标准如下： 机组最大转速升高率矣50 %; 蜗壳最大压力升高率矣25 %(263 m); 尾水管进口最大真空彡6_3 m。 2.3无调保措施下的过渡过程数值计算 由于电站尾水道很短，尾水管进口最小压力容 易满足，而引水道相对较长，故主要针对蜗壳末端压 力和转速控制值选取控制工况。计算中的机组关闭 规律初步选用一段直线关闭,70 MW机组GD2暂取 3 600 t.m2,34 M W机组 GD2暂取 780 t.m2,计算结 果见下页表1。 由表1可知，在不设置调保措施的前提下,2个 7jC力单元机组关闭规律在11~15 S选取时，蜗壳末 端最大压力及机组最大转速上升率均大于相应的控 制标准，不能满足调保控制要求。因此，在现有的引 水系统下，单纯采用调整关闭规律的方法是不能够 解决水锤压力与机组转速上升之间的矛盾，应在引 水发电系统上设置调保措施。 3设置调压阀措施下的调保计算 为保证电站安全运行，需采用设置调压井或调 压阀等措施来解决引水系统水锤压力和转速上升之 间的矛盾。该电站属于中型电站，设置调压井需要较 大投资和较长工期，且电站由于自身的地形、地质条 件的限制，难于建造常规调压井。故从技术经济层面 考虑，推荐采用调压阀方案。 理论上调压阀必须与导叶联动，但一旦联动装收稿日期：2016-02-26 作者简介:刘峰(1981-)，男,工程师，长期从事水电站水力机械设计工作。
大波动过渡过程计算分析总结水电站输水系统和机组过渡过程的计算分析具有重要的意义，该计算分析对于机组参数GD2的选择、导叶关闭规律的确定、调压室参数的选择和管道线路的布置等方面都有重要的指导作用。 水电站过渡过程计算分析由大波动过渡过程计算分析和小波动过渡过程计算分析两部分组成。以下对大波动过渡过程计算分析进行总结说明。 大波动过渡过程计算分析主要包含以下几个部分：①该类系统数学计算模型的建立和求解；②仿真计算程序的编制；③具体输水系统有关原始数据的准备（包含实际系统概化问题）；④各种大波动控制工况的计算分析；⑤《水力过渡过程计算分析报告》的撰写。一．数学计算模型的建立 水电站输水系统数学模型由输水道数学模型和边界数学模型两部分构成。 1．输水道数学模型 目前，输水道数学模型是根据一元总流流体的运动方程和连续方程，建立有压管道水力瞬变的弹性水锤基本方程组，然后利用特征线法对方程组进行简化、求解（这里暂不讨论无压输水道）； 由于在建立和求解模型的过程中，存在一些简化和假定条件，因此存在以下几个值得研究的问题： ①现模型采用一元流假定，该假定在某些情况下不适用，应该改
用“二元流”或“三元流”原理构造数模。 ②该模型要求“同一段管道为单特性管”，因此须对非单特性管进行合理概化。 ③该模型中管道阻力系数采用的是阀门关闭前稳态流动的值，实际应该采用动态的阻力系数。 ④计算时间步长和波速调整的优化。 ⑤含气水锤模型的建立。 2．边界数学模型 不同边界具有不同的数学模型，目前基本边界的数学模型已较成熟，满足仿真计算精度要求。 3．数模的求解方法 有压输水道数学模型采用特征线法求解；简单边界数学模型（如一元非线性代数方程）采用改进的不动点迭代法求解；复杂边界数学模型（如二元非线性代数方程组）采用牛顿-莱甫生法求解。二．仿真计算程序的编制 利用FORTRAN语言将已建立的数学模型和所选的求解方法编制成仿真计算程序。同时，须注意以下几个问题： ①水轮机特性曲线的变换（目前采用改进的Suter法）。 ②水轮机特性曲线数据的插值方法。 ③计算过程中小开度工况的处理（目前采用数学模型处理）。 ④管网系统初始恒定流参数的确定。 三．原始数据的准备
实验五 一阶RC 电路的过渡过程实验 一、实验目的 1、研究RC 串联电路的过渡过程。 2、研究元件参数的改变对电路过渡过程的影响。 二、实验原理 电路在一定条件下有一定的稳定状态，当条件改变，就要过渡到新的稳定状态。从一种稳定状态转到另一种新的稳定状态往往不能跃变，而是需要一定的过渡过程（时间）的，这个物理过程就称为电路的过渡过程。电路的过渡过程往往为时短暂，所以电路在过渡过程中的工作状态成为暂态，因而过渡过程又称为暂态过程。 1、RC 电路的零状态响应（电容C 充电） 在图5-1 (a)所示RC 串联电路，开关S 在未合上之前电容元件未充电，在t = 0时将开关S 合上，电路既与一恒定电压为U 的电源接通，对电容元件开始充电。此时电路的响应叫零状态响应，也就是电容充电的过程。 (a) (b) 图5-1 RC 电路的零状态响应电路及u C 、u R 、i 随时间变化曲线 根据基尔霍夫电压定律，列出t > 0时电路的微分方程为 (注：dt du C i CU q dt dq i c c === ，故,) 电容元件两端电压为 其随时间的变化曲线如图5－1 (b) 所示。电压u c 按指数规律随时间增长而趋于稳定值。 电路中的电流为 电阻上的电压为 其随时间的变化曲线如图5－1 (b) 所示。
2、RC电路的零输入响应（电容C放电） 在图5－2（a）所示, RC串联电路。开关S在位置2时电容已充电，电容上的电压u C= U0，电路处于稳定状态。在t = 0时将开关从位置2转换到位置1，使电路脱离电源，输入信号为零。此时电容元件经过电阻R开始放电。此时电路的响应叫零输入响应，也就是电容放电的过程。 (a) (b) 图5－2RC电路的零输入响应电路及u C、u R、i随时间变化曲线根据基尔霍夫电压定律，列出t >0时的电路微分方程为 电容两端电压为 其随时间变化曲线如图5-2 (b)所示。它的初始值为U0，按指数规律衰减而趋于零。 τ=R C 式中τ = RC，叫时间常数，它所反映了电路过渡过程所用时间的长短，τ越大过渡时间就越长。 电路中的电流为 电阻上电压为 其随时间变化曲线如图5-2 (b)所示。 3、时间常数τ 在RC串联电路中，τ为电路的时间常数。在电路的零状态（电容充电）响应上升到稳态值的63.2%所需要时间为一个时间常数τ，或者是电路零输入（电容放电）响应衰减到初始值的36.8%所需要时间[2]。虽然真正电路到达稳定状态所需要的时间为无限大，但通常认为经过（3-5）τ的时间，过度过程就基本结束，电路进入稳态。 三、实验内容及步骤 1、脉冲信号源
导叶开启时间对水电站过渡过程-影响 摘要：针对国内外规范对导叶开启时间的不同规定，结合理论推导和数值计算实例，分析了不同的导叶开启时间对水电站过渡过程的影响。实例研究结果表明，大波动过渡过程中的蜗壳动水压力、沿管道轴线的压力分布以及调压室阻抗孔口压差等参数均随导叶开启时间变化而变化。通过研究得到如下结论：国际电工技术委员会标准推荐的增负荷时间30～40s是合理的；在并入小网的水力干扰过渡过程中，需要将运行机组最大初始开度限制在最大临界开度之内，才能保证运行机组转速收敛于额定转速，以满足发电机和电网对调节系统的要求。 关键词：过渡过程导叶开启时间数值计算临界时间 前言 在水电站运行中，从空载增至全负荷的导叶开启时间，国内外规范有不同的规定：文献[1]中对调节系统的要求：导叶开度的全行程动作时间应符合设计规范，一般为10～40s。国际电工技术委员会IEC(International Electrotechnical Commission)标准[2]则规定开启时间为20～80s，推荐值30～40s。上述规程标准给出的取值范围虽有重叠部分，但整体范围并不一致，而导叶开启时间的取值问题一直未进行深入的研究。本文将结合两机一洞常规水电站和抽水蓄能水电站两个代表性实例，探讨不同的导叶开启时间对水电站过渡过程的影响，寻找恰当的开启时间（直线开启规律），以满足发电机和电网对调节系统的要求。 1导叶开启时间对过渡过程的影响 水电站过渡过程涉及到大波动、小波动和水力干扰过渡过程三个方面。而在小波动过渡过程中，调速器将自动跟踪，机组不受导叶开启时间长短的影响。因此本文仅讨论导叶开启时间对大波动和水力干扰过渡过程的影响。 1.1导叶开启时间对大波动过渡过程的影响 在无穷大电网条件下，增负荷，机组转速不变，调速器将不参与调节，所以增负荷时间的长短将只对机组两个调保参数（蜗壳末端动水压力、尾水管进口断面压力）、管道沿程的压力分布、调压室涌浪水位及阻抗孔口压差等产生
电梯井基坑松木桩支护施工工法 CN 101787701 A 摘要 本发明属于建筑电梯井基坑支护技术领域，涉及电梯井基坑松木桩支护施工工法，包括有如下步骤：放线-利用挖土机压木桩-设顶部支撑-挖土并制作坑底支撑-砌砖模-拆除顶部支撑、浇筑压顶砼，优点是：造价低、工期短、支护效果好，适用于沿海软土地基，土质为淤泥或淤泥质粘土，建筑物的坑中坑(电梯井坑)的挖土深度在3m以内的坑中坑支护工程。 权利要求(6) 1. 电梯井基坑松木桩支护施工工法，包括有如下步骤：(1)放线：在建筑物的地下室基坑底部的垫层底上按电梯井基坑四周松木桩和砖模的宽度进行坑中坑平面定位放线，并撒白灰线；(2)利用挖土机压木桩：用绳索，一头吊于挖土机挖斗齿上，一头栓住松木桩端部一米处，吊起，一人指挥将松木桩按步骤(1)放线的松木桩的位置就位后，用抓斗平面下压松木桩至设计桩顶标高，依次按设定的间隔压松木桩形成矩形定位桩；(3)设顶部支撑：选用松木桩作为围檩材料，沿矩形定位桩的顶部内侧依次用U型钉将矩形定位桩与围檩用松木桩钉牢形成围檩，同时在中部设置水平顶撑，设置水平顶撑要考虑挖土时所需的空间；(4)挖土并制作坑底支撑：在矩形定位桩内采取小挖土机挖土，当土挖到电梯井的垫层底板标高后，随即铺设块石垫层，浇筑砼垫层，形成坑底支撑；(5)砌砖模：在坑底的四周准确放线砖模位置，砌四周的砖模，边砌边用黄沙将砖模与松木桩之间的缝隙填实，当砖模砌至坑深的一半高度时做砼圈梁，在砼圈梁之上继续砌砖模至底板底标高；(6)拆除顶部支撑、浇筑压顶砼：拆除围檩及水平顶撑的顶部支撑时，应加强观察，如发现砖模有侧移现象，则及时加设圈梁处水平支撑，保证坑中坑支护安全，沿砖模的上端内侧向外包覆矩形定位桩至基坑底部的垫层底边沿浇筑压顶砼，压顶砼的上平面与基坑底部的垫层底的上表面齐平，内表面与砖模的内表面齐平。 2. 2. 根据权利要求1所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法，其特征在于：所述的松木桩与砖模的宽度之和为500mm。 3. 3. 根据权利要求1所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法，其特征在于：所述的绳索是麻绳。 4. 4. 根据权利要求1所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法，其特征在于：所述的松木桩的长度为 5. 8? 6. 2m，小头直径大于0. 09?0. llm，松木桩按每米至少3根设置。 5. 5. 根据权利要求4所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法，其特征在于：所述的松木桩的长度为6m，小头直径大于0. lm。 6. 6. 根据权利要求1所述的电梯井基坑松木桩支护施工工法，其特征在于：所述的砼圈梁为：在O. 24X0. 24m2的截面积内配小14钢筋4根，箍筋小6@200浇筑C20砼，形成电梯井基坑中间部位支撑。 说明 电梯井基坑松木桩支护施工工法 技术领域 [0001] 本发明属于建筑电梯井基坑支护技术领域，特指一种电梯井基坑松木桩支护施工 工法。背景技术 [0002] 针对国内某些地区的软弱地质土质特征：2m以下均为淤泥或淤泥质粘土，厚度达20-30m。随着基坑施工技术的发展，地下室基坑的围护相应地趋于安全和完善，但对于坑中坑的电梯井支护来说，其围护仍需根据不同深度分别对待，使之合理、安全、造价低廉，便于施工。 [0003] —般的高楼建筑工程，电梯井的深度约在基坑底板下2m?4m。其围护形式有沉井、水泥搅拌桩重力式挡墙，其不足之处在于：水泥搅拌桩重力式挡墙的造价高、工期长。 发明内容 [0004] 本发明的目的是提供一种造价低、工期短、支护效果好的电梯井基坑松木桩支护施工工法。
RL 电路的过渡过程 摘 要：一个电路从原来的稳定状态向新的稳定状态变化需要经过另一个时间过程，这就是电路的过渡过程。电路的过渡过程虽然往往很短暂，但它的作用和影响很重要。本文将用数学分析方法对RC 及RL 一阶线性电路进行全面分析，目的就在于认识和掌握有关的规律，利用过渡过程特性的有利的一面，对其有害的一面进行预防或抑制。 关键词：过度过程，放电过程，充电过程，零状态，非零状态 I ．RC 电路的过渡过程 1．1 RC 电路的放电过程 设开关原在位置2，电路达到稳态后，电容电压等于U,在0t =时开关突然倒向位置1,则在0t ≥时，按照基尔霍夫电压定律列出电路方程 0C iR u += 因为 C du i C dt = 故得 0C C du RC u dt += （1） 这是一个一阶、线性、常系数、齐次微分方程，其通解为 pt C u Ae = 将上式代入式（1），消去公因子,pt Ae 则得到该微分方程的特征方程 10RCP += 该特征方程根（特征根）为 1 p RC =- 因此，式（1）的通解为 t RC C u Ae -= 其中A 为待定的积分常数，由初始条件确定。根据换路定律，换路瞬间电容上的电压不能突变，即在0t +=时，C u =U ，故有A =U 。于是微分方程（1）的解为 t t RC C u Ue Ue τ --== （2） 将电容电压C u 随时间的变化曲线画在图（2）（a ）中，这是一个指数曲线，其初始值为U ，衰减的终了值为零。 式（2）中τ=RC ，称为RC 电路的时间常数，它决定了电压C u 衰减的快慢。τ的单位 图（1）RC 电路
RC一阶电路的过渡过程实验原理 RC一阶电路的过渡过程实验原理 类别：电子综合 1．RC过渡过程是动态的单次变化过程。要用普通示波器观察过渡过程和测量有关的参数，就必须使这种单次变化的过程重复出现。为此，我们利用信号发生器输出的方波来模拟阶跃激励信号，即利用方波输出的上升沿作为零状态响应的正阶跃激励信号，利用方波的下降沿作为零输入响应的负阶跃激励信号。只要选择方波的重复周期远大于电路的时间常数t，那么电路在周期性的方波脉冲信号的激励下，它的响应就和直流电接通与断开的过渡过程是基本相同的。2．图1(b)所示的RC一阶电路的零输入响应和零状态响应分别按指数规律衰减和增长，其变化的快慢取决于电路的时间常数t。图1 RC 一阶电路充放电过程示意图3．时间常数t的测定方法。用示波器测量零输入响应的波形如图1(a)所示。根据一阶微分方程的求解可知，UC=Ume-t/RC=Ume-t/t。当t=T时，UC(T)=0.368Um。此时，所对应的时间就等于T，亦可用零状态响应波形增加到0.632Um，所对应的时间测得，如图1(c)所示。4．微分电路和积分电路是RC过渡过程中较为典型的电路，它对电路元件的参数和输入信号的周期都有特定的要求。对于一个简单的RC串联电路，在方波脉冲的重复激励下，当满足T＝RC《T/2时（T为方波脉冲的重复周期），且由R 两端的电压作为响应输出时，则该电路就是一个微分电路，因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的微分成正此，如图2(a)所示。利用微分电路可以将方波变成尖脉冲。图２微分电路及积分电路的实验电路在图2(a)中，根据基尔霍夫电压定律及元件特性，有ui＝uc(t)＋uR(t)，而uR＝ Ri(t)，i(t)=.如果电路元件R与C的参数选择满足关系uc(t)》 uR(t),ui(t)≈uc(t)那么即输出电压uR(t)与输入电压ui(t)成近似微分关系。若将图2(a)中的R与C位置调换，如图2(b)所示，由C两端的电压作为响应输出，且当电路的参数满足t＝RC》T/2，则该RC电路称为积分电路，因为此时电路的输出信号电压与输入信号电压的积分成正比。利用积分电路可以将方波变成三角波。在图2(b)所示电路中，如果t＝uc(t)《Ri(t)，也就是使时间常数t＝RC》T/2，则可近似地认为Ri(t)≈ui(t)，此时输出电压即输出电压与输入电压呈积分关系。从输入／输出波形来看，上述两个电路均起着波形变化的作用，请在实验过程中仔细地观察和比较。
摘要：软弱地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，本文结合作者多年的工程实践，对用松木桩处理软弱地基的问题作一些探讨。 一. 软弱地基的种类及常见的处理方法 软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基；海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基；各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。 二. 用松木桩处理地基的实例 在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。下面就１１０ＫＶ鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。 （１）工程的地质概况 该工程位于鹿山附近，建筑面积６５０m２，两层全框架结构。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想的持力层。持力层的实际埋深约４米。当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理，经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。 （２）松木桩的设计计算 在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计： Ｓ=√(1+ e０)／( e０- e１) n=Ａ/ＡＰ Ｓ――桩的间距（m） d――桩径（m） e０――挤密前土的天然孔隙比 e１――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表５－３或５－４确定 n――每m２桩的根数 Ａ――每m２地基所需挤密桩面积，Ａ=( e０- e１)/(1+ e０) ＡＰ――单桩横截面积（m２） 在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算： Ｐa=Ψα[σ]A -----------------(a) Ｐa――单桩承载力 Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取１ α―――桩材料的应力折减系数，木桩取 [σ]――桩材料的容许压力，kＰa 本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN。选③层为桩端持力层，地基土
实验六简单RC电路的过渡过程 一、实验目的 1.研究RC电路在零输入、阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。 2.学习用示波器观察分析电路的响应。 二、原理及说明 1、一阶RC电路对阶跃激励的零状态响应就是直流电源经电阻R向C充电。对于图6-1所示的一阶电路，当t=0时开关K由位置2转到位置1，由方程： 初始值： Uc(0 - )=0 可以得出电容电流随时间变化的规律： 上述式子表明，零状态响应是输入的线性函数。其中τ=RC，具有时间的量纲，称为时间常数，它是反映电路过渡过程快慢程度的物理量。τ越大，暂态响应所持续的时间越长，即过渡过程时间越长。反之，τ越小，过渡过程时间越短。 图6-1 2、电路在无激励情况下，由储能元件的初始状态引起的响应称为零输入响应。即电容器的初始电压经电阻R放电。在图6-1中，让开关K于位置1，使初 始值Uc(0 -)=U ，再将开关K转到位置2。电容器放电由方程： 可以得出电容器上的电压和电流随时间变化的规律：
如用方波信号源激励，RC电路的方波响应，在电路的时间常数远小于方波周期时，前半周期激励作用时的响应就是零状态响应，得到电容充电曲线；而后半周期激励为0，相当于电容通过R放电，电路响应转换成零输入响应，得到电容放电曲线。由于方波是周期信号，可以用普通示波器显示出稳定的图形，以便于定量分析。充电曲线当幅值上升到最大值的63.2%和放电曲线幅值下降到初始值的36.8%所对应的时间即为一个τ，图6-2所示。 图6-2 方波激励作用下RC一阶电路电容电压波形 三、实验设备 1.电路实验箱 2.信号发生器 3.双踪示波器 四、实验内容 用示波器观察RC电路的方波响应。 认清实验线路板上R、C元件的布局及其标称值，个开关的通断位置等等。按下面三中情况选取不同的Ｒ、Ｃ值 1）R=10KΩ，C=1000PF 2）R=10KΩ，C=3300PF 3）R=30KΩ，C=3300PF 组成如图6-2所示的RC充放电电路，信号发生器的信号为方波信号，Um=3V，，将激励与响应的信号输入到示波器，测时间常数τ，观察并描绘响应波f=1KH Z 形。