不同控制边界范文

不同控制边界范文（精选3篇）

不同控制边界 第1篇

1 理论计算公式

均布荷载作用下,钢梁产生弯曲正应力，在约束扭转作用下,钢梁产生翘曲正应力。受横向均布荷载作用的钢梁弯扭正应力验算公式为[1]：

式中，Mx和Bω为同一截面梁的弯矩与双力矩；Wx为截面抵抗矩；Iω为截面翘曲惯性矩，ω为扇性坐标,f为梁的材料强度设计值。

两端简支梁最大双力矩(Bω)max位于跨中，(Bω)max计算公式为[2]：

两端固支梁距离端点为z的截面的双力矩Bω计算公式为[3]：

一端固支一端简支梁距离固定端为z的截面的双力矩Bω计算公式为[3]：

以上各式中：，截面抗扭惯性矩，均匀扭矩mt=q·e。

当弯矩与扭矩同时存在并且弯矩较大时,宜考虑弯曲正应力对约束扭矩正应力的放大作用[4]。本文从简便实用角度出发，在计算过程中不考虑弯曲正应力对约束扭矩正应力的放大。以下通过实例进行具体分析。

2 实例分析

10m长钢梁，作用均布横向力q=6.0kN/m和均布扭矩mt=1.2kN·m/m，选用等截面Q235焊接H型钢梁250mm×250mm×9mm×14mm。分别验算两端简支、两端固支、一端固支一端简支边界条件下该梁的正应力σx。

梁截面特性如下：

2.1 两端简支梁

两端简支梁最大正应力(σx)max位于跨中，小于强度设计值，满足正应力验算。

2.2 两端固支梁

两端固支梁最大正应力(σx)max位于固定端，大于强度设计值，不满足正应力验算。梁跨中的正应力σx则明显小于相应的两端简支梁的跨中正应力。

2.3 一端固支一端简支梁

实例中，一端固支一端简支梁最大正应力(σx)max位于固定端，大于强度设计值，不满足正应力验算。固定端正应力σx大于相应的两端固支梁固定端正应力，梁的跨中的正应力σx值则介于相应的两端简支梁和两端固支梁的跨中的正应力之间。

从实例可见，固定端正应力较大，若固定端满足正应力验算要求，梁的跨中部分一般都满足验算要求，其应力较相应简支梁跨中的小。因此有固定端的梁，固定端截面应力验算是重点，如果不满足验算要求，可考虑固定端局部加强。当然，也可提高钢材强度以满足验算要求。

受弯扭作用的梁的正应力验算属于强度问题。对于薄钢梁，考虑整体稳定系数后，正应力验算比较容易转化为整体稳定验算问题[5]。实例中发现，简支梁的双力矩所产生的翘曲正应力与弯曲正应力约各占简支梁跨中总应力的50%。在固端支承的梁的固定端部位，双力矩所产生的翘曲正应力占总应力的比例较大，而弯曲正应力所占比例较小。有固定端的梁的弯曲正应力不大于两端简支梁的最大弯曲正应力。因此相对两端简支梁而言，双力矩对有固定端的梁的正应力影响较大。

双力矩沿梁长的分布情况可通过Bωk2/mt与z/l关系图得到体现，如图1所示。由式（1）计算结果绘制图1的数据点，图中曲线系采用多项式拟合得到的。对于一端固支一端简支梁，图中横坐标原点对应梁的固定端。从图1可见，固定端的双力矩较大。靠近固定端约10%的梁长的双力矩大于相应两端简支梁的双力矩。一端固支一端简支梁距离简支端约0.4l以内的部分与相应两端简支梁的双力矩大小接近。

3 截面几何参数分析

(σx)max与截面几何尺寸密切相关，因此可通过改变截面几何参数，满足(σx)max验算要求。以式（1）为基础，从单因素角度出发，分别考察梁高h、翼缘厚度tf、翼缘宽度bf、腹板厚度tw对(σx)max的影响。计算表明，对于文中实例，(σx)max随上述几何参数数值增大而减小。实例中，两端固支和一端固支一端简支梁不满足(σx)max验算要求，在其他几何参数保持不变的条件下，表1各项几何尺寸对应满足(σx)max验算要求的计算值。如，对于两端固支梁，tf、bf、tw均保持不变，当梁高h为320mm时，满足(σx)max验算要求，此时每米梁重76 kg。由表1可见，从经济角度考虑，几何参数调整顺序宜为：hw、tf、bf、tw。当然，根据具体情况，也可同时对多个几何参数进行调整。

4 有限元分析

采用ANSYS有限元程序进行静力分析。选用beam189单元建模计算，针对梁内的最大正应力(σx)max，两端简支梁、两端固支梁、一端固支一端简支梁有限元与式（1）计算值对比见表2。从表2可见，有限元与式（1）计算结果吻合较好。

图2～图4显示了σx沿梁长的分布情况，就(σx)max所处位置而言，ANSYS有限元分析结果与第2节的结论一致。

5 结论

针对某受弯扭作用钢梁，对多种边界条件下梁内最大正应力(σx)max进行了验算和分析，有以下结论可供设计参考：

1)均布荷载弯扭钢梁最大正应力(σx)max与边界约束条件有关，两端简支梁(σx)max位于跨中，有固定端梁的(σx)max位于固定端。

2)双力矩产生的翘曲正应力占梁固定端的σx中的比例较大，有固定端梁的跨中σx小于相应两端简支梁的跨中σx。

3)梁的固定端是σx验算的重点部位。如果不能满足σx验算，可考虑对固定端进行局部加强或提高材料强度等级。

4)通过调整截面几何参数，可以满足σx验算。

摘要：受弯扭作用的钢梁正应力包含弯曲正应力和翘曲正应力。 综合有关文献资料,针对不同边界条件的横向均布荷载作用下受弯扭作用的钢梁,从实用角度出发,分析并验算其弯扭正应力。 理论公式计算与 ANSYS 有限元程序分析吻合较好,其结果可供工程设计人员参考。

关键词：弯曲正应力,翘曲正应力,边界条件,弯扭钢梁,有限元分析

参考文献

[1]陈绍蕃.钢结构设计原理(第三版)[M].北京:科学出版社,2005.

[2]陈骥.钢结构稳定理论与设计(第四版)[M].北京:科学出版社,2008.

[3]黄剑源.薄壁结构的扭转分析(上)[M].北京:中国铁道出版社,1983.

[4]Chu,K.H.et al,Torsion in Beams with Open Sections[J].J.of the Struct Div.,ASCE,100,ST7,1974:1397-1419.

试论企业内部控制边界 第2篇

一、引言

从1905年Dicksee首次提出内部牵制（Internal check）以来，内部控制就逐渐成为企业管理的重要问题。在经历了内部牵引、内部控制、内部控制结构等阶段后，内部控制进入了整体框架阶段。人们对内部控制的认识也由最初认为内部控制是以差错防弊为目的，以职务分离和账目核对为手段，以钱、账、物等会计事项为主要控制对象的管理活动，发展为内部控制是由董事、管理层及其他人员在公司内进行的，旨在为经营的有效性、财务报告的可靠性、适用法律法规的遵循性提供合理保证的过程。在内部控制实践不断丰富和理论研究日趋深化的背后是企业内部控制边界的与时俱进。随着全球公司治理变革不断演进、内部控制重要性愈发突出以及企业社会责任概念日趋成为企业行为准则，企业内部控制边界如何适应这一变化要求就成为理论界和实务界关注的焦点。

对于现代企业而言，企业内部控制的主体既包括企业内部利益相关者（内部股东、董事、管理者、员工等），也包括外部利益相关者（债务人、非股东融资者、供应商、消费者等）。由于契约主体的利己心理和机会主义动机，企业中各个利益相关者之间并不总是和谐相处，可能会产生利益冲突。对于企业每个利益相关者来说，自然也就会存在利益的差异，因此各个利益相关者不可避免地会诱发谋求自身局部利益最大化的倾向。对于这种倾向如果不予以规范和引导，势必导致利益相关者内部控制目标偏离企业整体内部控制目标。通过有效制度安排可以协调各利益主体之间的冲突，从而实现企业内部控制目标。以和谐观为指导建立有效的内部控制就是其中重要的制度安排。

二、和谐观下内部控制边界的内容

所谓和谐观就是人们对和谐思维的总的看法和根本观点。现代和谐观的内涵十分丰富，主要包括：坚持以人为本、促进全面发展、保持协调发展、实现可持续发展、兼顾公平效率、实现公平正义。和谐观是一个完整的理论体系，其中，坚持以人为本是和谐观的核心内容，只有在实践中强调和谐，人才能克服各种制约因素，达到主体和自然的和谐统一；促进全面发展是和谐观的重要目的，全面发展既讲经济发展，也兼顾人和社会的全面进步和发展，特别是强调人与自然、人与社会的协调发展，是一种全面的发展观，只有促进全面发展才能实现人的发展与社会发展的一致性；保持协调发展是和谐观的基本原则，促使社会的各个组成部分之间要相互联系、相互沟通、相互协作；可持续性是指一种可以长久维持的过程或状态，实现可持续发展是和谐观的重要体现；兼顾公平效率，实现公平正义是和谐观的总体要求是和谐观的总体要求。因此，和谐观不仅是一种价值理念，也是一种思维方法。构建和谐社会是人类千百年来的梦想和追求。企业是社会肌体的重要组成部分，作为经济社会发展的主要驱动力，既是构建和谐社会的主要载体，也是构建和谐社会的重要基础。在和谐社会视角下建立企业内部控制不仅是企业内部控制边界一次根本性的改变，还是企业适应人类社会发展规律。

和谐观下内部控制边界内容包括和谐的内部共同控制和和谐的内部相机控制两方面。其中，和谐的内部共同控制是指通过建立一套有效的制度安排，使各利益相关者都有平等的机会分享企业内部控制权，即通过分享企业内部控制权来相互制衡，以保护其收益权免遭他人侵害，从而达到长期稳定合作的目的。要实现和谐的内部共同控制关键在于企业要对各利益相关者进行分散对称的内部控制权配置。主要表现在：

一是共同的内部控制收益分享机制。不同性质的股东、管理层、债权人对于内部控制收益分享权有着不同的理解，因此内部控制收益的分配往往是公司内部控制的矛盾所在。内部控制收益分享机制的解决办法是在不同利益相关者之间按照效率与公平的原则，共同分享公司的收益。

二是共同的内部控制决策机制。合理的内部控制决策机制能够保证各产权主体都有平等机会参与企业的内部控制决策。依据管理学原理，内部控制决策权可以分为内部控制战略决策权和内部控制战术决策权。内部控制战略决策权是指企业内部控制决策者根据环境的变化、本身的资源和实力选择适合的经营领域和产品，形成自己的核心竞争力，并通过有效的内部控制在竞争中取胜的权力。企业内部控制战略决策权具有指导性、全局性、长远性、竞争性、系统性风险性等主要特征。内部控制战术决策权是指具体的内部控制安排权力。

三是共同的内部控制监督机制。主要是指内部控制对公司重大的筹资、投资、企业并购以及清算等重大财务问题应保留决策权，并实施有效的审计监控。

和谐的内部相机控制是在企业经营出现危机时，通过有效的制度安排使受损失的财务主体能够取得企业的内部控制权，以改变既定的利益分配格局。和谐的内部相机控制的基础是企业所有权特征和经营状态。在所有权既定情况下，不同经营状态反映了不同的利益分配格局，当其中某个利益主体的权益遭到严重侵害时，其必然要求改变既定格局，进行企业内部控制权分配的再谈判。

三、和谐观下内部控制边界构建

和谐观下的内部控制边界要求企业通过有效方式来建立相应的内容。企业可以通过结构和谐、过程和谐和行为和谐来构建企业内部控制边界。结构和谐、过程和谐和行为和谐也就从本质上回答了和谐观下内部控制边界的内容：企业内部控制是由谁制定？企业内部控制如何制定？企业内部控制如何执行？

和谐观下内部控制的结构和谐是指企业内部控制决策制定权合约安排的程序和谐。根据现代企业理论，企业本质是关于企业所有权分配的合约，其核心问题是契约安排即剩余索取权和控制权的安排问题。而从企业所有权安排的性质和内容来看， 无论是企业剩余索取权还是企业控制权， 其关键在于企业内部控制的决策权在各利益相关者之间合理安排， 使各利益相关者具有相同机会参与企业内部控制决策。

和谐观下内部控制的过程和谐是指企业内部控制政策制定和支持过程中的和谐。从利益相关者角度来看企业的内部控制，在强调内部控制与外部控制并重的同时，以企业利益相关者团体满意化为导向，以协调内部利益相关者的利益为核心内容，以企业内部控制的有效实施为最终目标， 遵循利益相关者合作共赢的利益逻辑，来分析定义在企业的利益相关者这张大网上， 每个人应扮演的角色、职责与义务。

和谐观下内部控制的行为和谐是指内部控制决策执行人按照企业内部控制规则和相关指令进行个人行动的和谐。人是社会发展的价值主体和评价主体。和谐观下企业内部控制不仅重视发挥主体能动性，而且以人的发展为根本，以能否最大限度地满足人的需要作为衡量社会进步的重要价值尺度。当然，在企业内部控制实际活动中，就是不仅重视公司股东和管理者等内部人利益，而且重视债权人、员工、顾客、供应商等利益相关者利益，最大限度使各利益相关者在内部控制中的行为符合和谐观，并且获得和谐收益。

四、结论

有效的内部控制将有助于实现企业经营目标，保护资产安全完整，保证会计信息资料正确可靠，确保经营活动的经济性、效率性和效果性。尽管我国企业内部控制取得了一定成就，但还存在较多问题，内部控制边界模糊是重要原因，主要表现在：

一是内部控制制度不健全。内部控制制度是企业各个部门及工作人员在业务运作中形成的相互影响、相互制约的一种动态机制，是具有控制职能的各种方式、措施及程序的总称，它决不能简单地等同于企业的规章制度或内部管理。内部控制不是一种概念，是体现在企业各种规章制度之中的行为准则。我国企业内部控制还不健全，不能覆盖到企业中所有部门和人员，没有渗透到企业各个业务领域和业务操作系统。

二是缺乏有效的监督机制。个人权力高度膨胀，缺少监督制约，必然导致腐败。我国企业内部控制安排中往往忽视了内部控制的监督作用，带来了严重后果。

三是内部控制意识薄弱，缺乏内部控制文化。内部控制需要董事会、高级管理层和员工共同努力才能实现。目前，我国企业内部控制文化并未真正形成，甚至部分管理者还不理解内部控制和风险管理的内涵，将业务发展与内部控制对立起来，风险防范意识较差。

基于本文的理论分析，要解决我国企业内部控制存在的问题，就必须明确我国企业内部控制边界，需要从结构和谐、过程和谐以及行为和谐三方面，综合考虑股东、债权人、经理、员工、供应商和顾客、政府的利益，建立起有效的内部控制边界。

不同控制边界 第3篇

关键词：汇源理论,非完整井,稳定流,抽水试验,渗透系数

0 引言

在工程勘察实践中, 经常需要在不同边界条件下 (水上、隔水边界等) 进行稳定流抽水试验, 以获取渗透系数等工程地质参数, 从而对基坑涌水、坝基渗漏、渗透变形等工程问题进行评价以及提出处理意见。而通过稳定流抽水试验求取渗透系数的理论基础为达西公式、裘布衣假定和汇源理论[1] (非完整井) , 在一些复杂条件下, 如水上钻孔、基岩 (可视为隔水边界) 附近钻孔、倾斜边界附近钻孔、山间河谷钻孔等, 或者裘布衣假定不成立, 或者计算太过复杂, 现有的规范、手册等均未给出这些条件下稳定流抽水试验渗透系数的求解公式。为此, 笔者运用汇源理论和镜像法结合具体工程实践, 推导出在不同边界条件下非完整井稳定流抽水试验渗透系数的计算公式, 为复杂边界条件下非完整井抽水试验的渗透系数计算提供了简便的计算方法。

1 无限厚含水层抽水试验渗透系数的计算

在均质承压含水层中, 流向汇点的渗流量为Q', 离汇点距离P处的降深为s, 在影响半径R远大于P的情况下, 空间汇点的降深表达式[1]如下式:

井壁进水的圆柱过滤器不是一个点, 可用无数个空间汇点组成的空间汇线来近似代替过滤器的作用, 其解如下[2]:

式中:s———点 (±z, r) 处的降深;

l———汇线长度。

由于过滤器为圆柱形不是一条线, 按照吉林斯基的方法[1], 抽水孔中r=rw, 当z=0.318l时假想过滤器 (椭球面) 和圆柱过滤器表面积相等, rw相对于l很小, 利用[2] (2) 式可以写成如下 (3) 或者 (4) 式:

上两式和过滤器位于含水层中部的巴布什金公式[2]基本一致。

在水平方向z=0, (2) 可以改写成下式:

在垂直方向r=0, (2) 可以简化为下式:

空间任意一点 (2r, 2z) 距过滤器较远时

利用ex≈1+x (x<<1) 进行变换[2], 则有

说明在距离井中心较远时 (一般大于3倍过滤器长度) , 近似地可按汇点计算降深。一般情况下大多可以达到这个条件。

2 边界附近抽水试验渗透系数的计算

2.1 半无限含水层

半无限含水层系指抽水孔附近只有一条边界, 包括垂直方向直线边界 (边界与抽水孔长轴方向垂直, 图1 (a) 、 (b) ) 、水平方向直线边界 (边界与抽水孔长轴方向平行, 图1 (c) 、 (d) 和斜向边界图1 (e) 、 (f) ) , 边界性质为隔水和透水边界两类。

2.1.1 垂直方向边界

含水层顶底板、水位等属此类边界 (图1 (a) 、 (b) ) , 利用镜像法原理在边界另一侧映出一个流量也为Q的虚井, 以隔水边界为例, 主孔降深 (s) 为抽水实井降深 (sw) 和抽水虚井影响降深 (sz) 之和, 如下式:

令抽水井距离边界为z, 则实虚井中心之间的距离为2z, 同时由于虚井只能影响到假想过滤器边沿, 因此实井到虚井的距离z需减去0.182l。即:

可写成下式:

式中, a⊥为垂向边界影响系数,

式中, z为抽水孔中心距隔水边界距离。

为方便起见式中a⊥可按表1查取。

从表1可以看出当抽水井距离边界越来越远时, a⊥趋近于1, 说明边界对井孔水位的影响越来越小;当z为一半过滤器长度即过滤器紧靠隔水边界时, l/z=0.5, a⊥=2.04则有:

此即为著名的吉林斯基公式。[1]

采用同样的方法, 可以得出透水边界附近, 非完整井渗透系数的计算公式如下:

2.1.2 水平方向边界

垂直岸坡、河流等属此类边界 (图1 (c) 、 (d) ) , 基于同样的道理, 抽水孔水平方向r处有透水或隔水边界时, 主孔降深为实井降深和虚井影响的降深之和, 忽略rw对距离的影响, 列出抽水孔水平方向r处有透水或隔水边界时非完整井渗透系数计算公式如下:

隔水边界:

透水边界:

式中:a=为水平方向边界影响系数,

式中a=值可按表2查取。

2.1.3 斜向边界

当斜向边界 (图1 (e) 、 (f) ) 距过滤器较远时 (1.5倍过滤器长度以上) , 虚井对主井降深的影响近似地可按汇点计算 (一般情况下大多可以达到这个条件) 。

隔水边界:

透水边界:

式中ax斜向边界影响系数,

ρ为抽水孔中心距边界的最短距离

2.2 象限含水层

象限含水层系指抽水孔附近有两条互相垂直的边界, 工程实践中主要包括水平透水垂直隔水如:岸边水上钻孔图2 (a) ;两条均为隔水边界如:岸边滩上钻孔等图2 (b) ;垂直透水水平隔水边界如:水边滩上钻孔图2 (c) 等三种情况。

象限含水层非完整井主孔降深可理解为一口抽水主孔和三口抽水或注水孔共同作用的结果, 不同情况下渗透系数计算见下式:

式中, a2, a3从表1表2查取, a4代入式 (16) 并按a4=ax计算取值, 其中

2.3 带状含水层

两条平行边界 (包括水平方向和垂直方向) 中间的含水层为带状含水层, 如承压含水层 (上下隔水) 、狭窄河谷 (两侧隔水) 、河心滩 (两侧透水) 等, 应用镜像法带状含水层中的一个井就变成了一个无限含水层中的一个无穷井排, 如下图3。

当映射孔距离主孔5倍过滤器长度时, a值已经很小, 对渗透系数的影响就更小了, 可以忽略不计了。

图3 (b) 和图3 (c) 可按照同样的方法计算。其中a值按照垂直或水平方向查表1或表2。

2.4 半无限带状含水层和矩形含水层渗透系数的

计算

在狭窄河谷地段多见该类边界条件, 该条件下映出的虚井成两排直线井排, 当井距边界距离较远时可近似按照实井和周边的5个虚井进行计算。以狭窄河谷水上钻孔条件为例, 镜像法及渗透系数计算如下:

实际上, 所有狭窄河谷地段的含水层均为矩形含水层, 矩形含水层映出的虚井布满整个平面, 当边界距抽水井距离较远时, 可近似依据一个实井和周边的8个虚井计算渗透系数。

式中:a从表1表2查取, 或按式 (16) 计算。

3 工程实例

在金沙江某坝址进行水上钻孔抽水试验, 过滤器长度为3m, 半径0.054m, 含水层岩性多为含泥砂卵石, 厚度39.5m, 钻孔一侧含水层延伸较长, 另一侧距河岸边花岗岩约45m, 进行了两个试验段抽水, 第一段位置2~5m, 水位降深0.4m, 涌水量280m3/d, 第二段位置24~27m, 水位降深2m, 涌水量69m3/d。

由于钻孔两侧隔水边界距离较远, 最近为45m, 查表2边界影响系数为1.07, 对主孔降深影响很小, 因此含水层可视为上部透水、下部隔水的带状含水层。

第一试验段过滤器中心距离底部花岗岩为33m, 查表1a值很小为1.02, 因此试验可视为一侧有透水边界情况, 查表1a为1.2, 带入式 (14)

第二试验段上距透水边界25.5m, 下距隔水边界14m, 为带状含水层图3 (b) , 查表1上边界a为1.03, 下边界a为1.05,

4 结语

本文通过理论分析与工程勘察实践, 总结推导了不同复杂边界条件下, 非完整井稳定流抽水试验渗透系数的计算方法和公式, 在类似的工程勘察试验中, 只要正确分辨边界条件, 通过适当简化, 采用符合适用条件的公式, 即可简便地进行渗透系数的计算且精度也可以满足要求。

参考文献

[1]薛禹群.地下水动力学原理[M].北京:地质出版社, 1986.

[2]同济大学应用数学系.高等数学[M].北京:高等教育出版社, 2002.