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關(guān)鍵詞:所得稅;會計核算;暫時性差異
2016年2月,國家相關(guān)部門最新頒布了39項會計準則,其中對所得稅會計準則做了很大修改,所得稅的核算方法也做了較大調(diào)整,原先的納稅影響會計,收入費用觀主導(dǎo),變?yōu)橘Y產(chǎn)負債法的資產(chǎn)負債觀。此種種變化,都對國際會計準則變化的形式相符合。
一、企業(yè)所得稅會計核算方法的特點
(一)從收入費用觀轉(zhuǎn)為資產(chǎn)負債觀
新的會計準則中實行的資產(chǎn)負債債務(wù)法,對于原有的所得稅會計針對收入費用的核算以及基本理念是極大的調(diào)整和改變。資產(chǎn)負債表的債務(wù)法著眼于產(chǎn)生的交易或者事項中獲得的相關(guān)資產(chǎn)或者產(chǎn)生的相關(guān)負債,對于企業(yè)總體資產(chǎn)或者負債所帶來的影響大小程度作為計算根本,再根據(jù)其變化值來確認最終的收益。
資產(chǎn)負債表債務(wù)法是基于資產(chǎn)和負債的變動來計算最終收益的。所以只要做到增加資產(chǎn)的數(shù)值大于負債增加的數(shù)值就意味著企業(yè)的總資產(chǎn)是增加的。而傳統(tǒng)的核算方法和納稅存在一定的不合理性,傳統(tǒng)方法著眼于收益之后,再用方法計算資產(chǎn)的增加和負債的減少。
(二)暫時性差異取代時間性差異
受到企業(yè)納稅需求的影響,同時稅法與會計對于所得稅的計算產(chǎn)生一定的差異,差異被分為永久性差異和時間性差異兩種,而在資產(chǎn)負債表的債務(wù)法之下,會計和稅法計算的差異卻只有暫時性差異一種。暫時性差異是指從會計計算上,資產(chǎn)或者負債的賬面價值與其計稅基礎(chǔ)之間產(chǎn)生的差異。暫時性差異可分為暫時性差異和可抵減暫時性差異。暫時性差異的計算方式有自身一定的優(yōu)勢,比起傳統(tǒng)的永久性差異和時間性更加靈活,使得會計核算工作更加的具有靈活性,并且可以保證最大的收益。所以這項創(chuàng)新對企業(yè)的增收是還有很大意義的。
(三)強化了企業(yè)的計稅基礎(chǔ)
受到納稅計算的影響,會計法則中確認的相應(yīng)時間性差異會對最終的納稅金額有一定的影響,當期所得稅應(yīng)該繳納的費用應(yīng)該將當期應(yīng)納所得稅的總額以及會計法則計算下產(chǎn)生的時間性差異共同加總來得到,不能忽略時間性差異的影響。而時間性差異具有一定靈活性,是將稅法和會計法則直接進行比較來確定收益或者損失,并且能最大化的減低交稅金額,使得利益最大化。所以說,資產(chǎn)負債表債務(wù)法是一個非常重要的創(chuàng)新,更加合理、科學(xué)、全面的計算所得稅的費用。
二、企業(yè)所得稅會計核算方法存在問題
(一)暫時性差異并未包含所有的稅收和會計差異
資產(chǎn)負債表債務(wù)法中要求核算的時間性差異不夠全面,只包含了會計準則中的暫時性差異,對于永久性差異并未計算明確。比如福利機構(gòu),業(yè)務(wù)招待費,罰款等一些由于計算方式不符而產(chǎn)生的差異。這樣長此以往,該企業(yè)在所得稅方面進行計算時,就會遺漏很多這種永久性的差異,而導(dǎo)致企業(yè)的預(yù)算不準確,資產(chǎn)總額對不上賬等諸多問題。
例如公司甲在2014年的最終核算中該年的共有利潤2000萬元,該公司所適用的所得稅的稅率為33%。
1. 2014年一月二日開始計提折舊的一個企業(yè)固定資產(chǎn),成本是1000萬元,其使用年限為十年,凈殘值為零,會計準則要求依照雙倍余額遞減法計提折舊,稅收法則依照直線法計提折舊。假定稅法規(guī)定的使用年限及凈殘值與會計規(guī)定相同。
2.對外捐贈現(xiàn)金300萬元。
3. 2014年度的研發(fā)經(jīng)費支出600萬元,較上一年度同期上漲30%,其中的400萬元計入企業(yè)的無形資產(chǎn)成本費。按照國家相關(guān)規(guī)定,研究費用可以按照150%的數(shù)值進行扣除。暫且假定其所研發(fā)的項目為研發(fā)成功即達到了預(yù)定的效果目前為可使用狀態(tài)。
4.遭不明舉報罰款200萬元。
5.此公司應(yīng)繳納所得額=20000000+ 10000000+3000000-[6000000×150%- (6000000- 4000000)]+ 2000000 =28000000 (元)
應(yīng)交所得稅= 28000000×33%
= 9240000(元)
遞延所得稅費用= 2000000×33%
= 660000(元)
所得稅實際應(yīng)繳納= 9240000+660000
= 9900000(元)
本實例可以看出:其中的捐贈金額和罰款總共500萬元,其不包含在暫時性差異中的永久性差異內(nèi),但在計算所得稅時應(yīng)該將其計算在內(nèi)。
(二)核算方法過于繁雜
首先,資產(chǎn)負債表債務(wù)法是從資產(chǎn)、負債兩個方面來對公司的利益增減量進行計量考核,用資產(chǎn)的總值來減去負債的總值來確定收入的總量,也就是賬面的總資產(chǎn)減去將要繳納的稅款所扣除的金額。也就是說暫時新差異就等于固定資產(chǎn)減去預(yù)期的賦稅額度,所以,這樣還不如直接計算簡單實用,通過計稅基礎(chǔ)來計算收益總值顯得太過麻煩了。
例如公司乙2013年出售了價值500萬元的電子產(chǎn)品,其保修期為三年。而當年的賬目收入計入為300萬元,并未預(yù)算也無法預(yù)算保修所需要承擔的費用。暫且假定產(chǎn)品的售后服務(wù)相關(guān)支出費用在實際發(fā)生時允許稅前扣除。
該項預(yù)計負債在公司乙2013年的債務(wù)表中的賬面值為300萬元。
該項負債的計稅基礎(chǔ)=300-300=0
暫時性差異=300-0=300
這樣便能很直觀的看出當前情況下,直接計算要更簡單一些。
其次,資產(chǎn)負債表債務(wù)法是從未來進行考慮的,而未來尚且有諸多的不可預(yù)測性,例如通貨膨脹,金融危機等非人力能調(diào)解的種種客觀因素,會導(dǎo)致預(yù)算與實際相違背,導(dǎo)致一些甚至極大的偏差,可能會對企業(yè)造成巨大的損失。如此這些因素就能看出會計核算不僅僅要與國際大環(huán)境進行趨近,更需要的是從實際可操控性和實用性入手,使用對本企業(yè)來說最為適用的科學(xué)的方案才是我們需要追求的最終目標。盲目的去引入一些先進的方法如果就對自己目前的狀況有了一定的排斥性,那就得不償失了。所以,這些問題是我們需要深入考慮的。
(三)概念重復(fù),內(nèi)容較為簡單
目前新的所得稅會計計算方式與資產(chǎn)負債表債務(wù)法的在概念上有所重合。新所得稅會計所提到的所得稅會計是從資產(chǎn)負債表出發(fā),以資產(chǎn)負債表上所標示的資產(chǎn)、負債為準,依照企業(yè)會計準則以及稅法相關(guān)要求來進行計算,而負債表債務(wù)法與此也是大同小異,從概念上講基本是一致的,而我個人認為,新所得稅的概念中應(yīng)該有一些自身特有的內(nèi)容,不應(yīng)該只用一個模糊的定義來概括核算方式。而且資產(chǎn)和負債的計稅基礎(chǔ)準確上說講是有著差異性的,所以不能一起來進行概括,要有相關(guān)的規(guī)則來將其分開理清,不然難免會有很多疏漏,這對于企業(yè)的運行來說,是一件很可怕的事情,這件事情很值得我們的重視。
三、企業(yè)所得稅會計核算方法的規(guī)范對策
(一)合理劃分稅收和會計之間的差異
新會計準則在收入確認、資產(chǎn)計價、公允價值實用、產(chǎn)品成本和費用化過程等很多方面與稅法存在一定區(qū)別。一家企業(yè)若想正確運行,需要理清這些差異的根本所在,并根據(jù)其本質(zhì)進行科學(xué)合理的分類處理。個人認為可以把所得稅收與會計差異分為可扭轉(zhuǎn)差異與不可扭轉(zhuǎn)差異兩部分,可扭轉(zhuǎn)差異即為暫時性差異,而不可扭轉(zhuǎn)差異即為暫時性以外的稅會差異。并且對于暫時性差異中的時間性差異要單獨列出,這樣才能將所得稅以及會計之間的差異梳理清楚,對于企業(yè)所得稅的計算方法才能更為清晰合理。
(二)對所得稅的核算方法進行合理的改革
要對所得稅的核算方法進行合理的改革,要保證在于所得稅法的允許內(nèi)進行合理的完善。對于傳統(tǒng)的方法也不能全然拋棄,要學(xué)會取其精髓去其糟粕,在原有的基礎(chǔ)上有著一個新的提升。要考慮與國際大趨勢接軌也要合理的運用對自身更有利,適用性更強的方式方法。
(三)規(guī)范會計稅收相關(guān)概念
進一步規(guī)范和列清所得稅會計、資產(chǎn)計稅基礎(chǔ)、負債計稅基礎(chǔ)等基本概念。并且要保證稅收和會計核算中的一致性,標準性多加考慮,制定出一個可實行的完善的方案來解決問題。要對相關(guān)概念做到嚴謹,盡量達到滴水不漏,這樣才能使企業(yè)的發(fā)展更有活力,與同行間的競爭更有利。
參考文獻:
[1]宮夢婷. 所得稅會計信息的價值相關(guān)性研究[D].首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué),2012.
1、個人所得稅是我國公民要根據(jù)自己的收入所得繳納的一種稅。而個稅起征點是5千元。如果你的個人應(yīng)納稅所得額超過5千元,超出的部分就要繳納相應(yīng)的個人所得稅。
2、個人所得稅=應(yīng)納稅所得額×稅率-速算扣除數(shù)。
3、應(yīng)納稅所得額=個人收入所得總額-個稅起征點(5000)-其他專項扣除。
4、至于稅率,根據(jù)超出部分的金額不同,稅率也不同。超出金額不高于3千的,稅率是3%;不高于1萬2的,稅率是10%;不高于2萬5的,稅率是20%;不高于3萬5的,稅率是25%;不高于5萬5的,稅率是30%;不高于8萬的,稅率是35%;高于8萬的,稅率是45%。
(來源:文章屋網(wǎng) )
1、工資薪金按月征收,想要計算個稅就要知道應(yīng)納稅所得額,應(yīng)納稅所得額需要扣減當月工資的3500元,外籍人員扣4800元后再扣減三險一金等費用。
2、確定好應(yīng)納稅所得額后,找到個人稅率表,然后按照剩余的金額選擇適用的稅率,減去速算扣除數(shù)即可。
3、個稅的計算公式為:當月工資減3500減當月應(yīng)扣除的費用等于應(yīng)納稅所得額,應(yīng)納稅所得額乘適用稅率等于速算扣除數(shù)。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:防汛 河道水位 試算法 圖解法
1 引言
在防汛過程中,河道的水位對防汛搶險具有重要的參考價值。一般天然河道的水位測量站分布稀疏,當一段河道離水位測量站較遠時,通過計算的方法大致了解其水位顯得尤為重要。
就當前贛撫平原灌區(qū)而言,東、西總干渠道均有一段渠段是天然河道,原人工開挖渠道經(jīng)過四十多年的流水沖刷,也漸漸變得與天然河道相差無幾。根據(jù)天然河道水位的計算方法計算渠道內(nèi)水位測站上下游水位,了解渠道水位漲落速度及最高承受水位,對灌區(qū)的防汛抗洪指揮、總結(jié)防汛經(jīng)驗具有一定的參考作用。
2 幾組水位計算公式的推導(dǎo)
天然河道蜿蜒曲折,其過水斷面形狀極不規(guī)則,同時底板和糙率往往沿程變化。這些因素使得天然河道水力要素變化復(fù)雜。由于河道的這些特點,其水位計算時,可根據(jù)水文及地形的實測資料,預(yù)先將河道分為若干河段。分段時應(yīng)盡可能使各段的斷面形式、底坡及糙率大致相同,同時保證計算段內(nèi)流量不變。當然,計算河段分得越多,計算結(jié)果也就越準確,但計算的工作量及所需資料也大大增加。分段的多少視具體情況而定。一般計算河段可取2~4km,且河段內(nèi)水位落差不應(yīng)大于0.75m。此外,支流匯入處應(yīng)作為上、下河段的分界。
圖1所示為天然河道中的恒定非均勻流,取相距為Δs的兩個漸變流斷面1和2,選0—0為基準面,列斷面1和2的能量方程為
z1 + = z2 + +Δhw
式中z1,v1和z2,v2分別為斷面1和2 的水位和流速;Δhw為斷面1和2之間的水頭損失,Δhw =Δhf+Δhj。沿程水頭損失可近似的用均勻流公式計算,即Δhj =Δs,式中為斷面1和2的平均流量模數(shù)。局部水頭損失Δhj是由于過水斷面沿程變化所引起的,可用以下公式計算:
Δhj = ( - )
式中為河段的平均局部水頭損失系數(shù),值與河道斷面變化情況有關(guān)。在順直河段,=0;在收縮河段,水流不發(fā)生回流,其局部水頭損失很小可忽略,取=0;在擴散河段,水流常與岸壁分離而形成回流,引起局部水頭損失,擴散越大,損失越大。急劇擴散的河段,可取=-(0.5~1.0);逐漸擴散的河段,取=-(0.3~0.5)。因擴散段的v2< v1,而式正值,故取負號。
將Δhf和Δhj的關(guān)系代入能量方程得
z1 + = z2 + + Δs + ( - ) ⑴
上式為天然河道水位一般計算式。
如所選的河段比較順直均勻,兩斷面的面積變化不大,兩斷面的流速水頭差和局部水頭損失可略去不計,則上式可簡化為
z1 - z2 = Δs ⑵
利用式⑴或式⑵,即可進行河道水位的近似計算。
轉(zhuǎn)貼于 3 河道水位的計算方法 ㈠ 一般河道水位計算——試算法
計算天然河道水位,應(yīng)已知河道通過的流量Q,河道糙率n,河道平靜局部水頭損失系數(shù),計算河段長度以及一個控制斷面的水位z2。若已知下游控制斷面水位z2,則可由向上游斷面逐段推算,此時與z2有關(guān)的量均屬已知。將式⑴有關(guān)的已知量和未知量分別寫于等號兩邊,則有
z1 + + - Δs = z2 + +
式中v=,代入后有
z1 + - Δs = z2 +
上式等號右邊為已知量,以B表示,左邊為z1的函數(shù),以f(z1)表示,即得
f(z1)= B
計算時,假設(shè)一系列z1,計算相應(yīng)f(z1),當f(z1)=B時的即為所求。通常將假設(shè)的3、4個z1值與相應(yīng)的f(z1)值繪制成z1~ f(z1)曲線,如圖2所示。根據(jù)已知B值從曲線上查得相應(yīng)的z1值,即是所求的上游斷面水位。依次逐段向上推算,可得河道各斷面的水位。反之,若已知上游水位值z1,則從上游往下游逐段推算z2。
㈡ 圖解法
圖解法種類較多,現(xiàn)介紹其中較為常用的一種方法——斷面特性法。
利用簡化公式⑵
Δz = Δs
令 =( + )
其中K為特性流量,是斷面要素的函數(shù),因
K2 =
則⑵可改寫為
Δz = Δs( + ) ⑶
式中,A是水位的函數(shù),即
= f(z) ⑷
當z= z1時,f(z1)=F1;z=z2時,f(z2)=F2。代入上式,則
Δz = Δs [ f(z1)+ f(z2)] = Δs [ F1+ F2 ]
根據(jù)水位資料,繪制上、下斷面的z~f(z)曲線。如圖3所示。假設(shè)河段上、下游斷面的水位為及,在圖3曲線上去aa’=z1,則oa’=F1;同樣,在曲線上去bb’=z2,則ob’=F2。過a作水平線交bb’于c點,則ab于ac之夾角的正切為
tgθ= =
所以
Δz=tgθ(F1+F2) ⑸
比較式⑷與⑸,得
tgθ=(n2Q2)Δs
關(guān)鍵詞:新準則 債券投資 核算 方法 比較
《金融工具確認和計量》準則規(guī)定,根據(jù)公司購買債券目的不同,可分為交易性金融資產(chǎn)、可供出售金融資產(chǎn)和持有至到期投資三類,由于公司投資債券的意圖不同,因此投資期限與金額也會不同。本文針對這些變化之處進行簡要的研究,以供參考。
一、購買債券作為交易性金融資產(chǎn)的核算與稅法差異分析
根據(jù)《金融工具確認和計量》準則以及應(yīng)用指南規(guī)定,交易性金融資產(chǎn),主要是指企業(yè)為了近期內(nèi)出售而持有的金融資產(chǎn),比如,企業(yè)以賺取差價為目的從二級市場購入的股票、債券、基金等。交易性金融資產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當按照取得時的公允價值作為初始確認金額,相關(guān)的交易費用在發(fā)生時計入當期損益。企業(yè)在持有以公允價值計量且其變動計入當期損益的金融資產(chǎn)期間取得的利息或現(xiàn)金股利,應(yīng)當確認為投資收益。資產(chǎn)負債表日,企業(yè)應(yīng)將以公允價值計量且其變動計入當期損益的交易性金融資產(chǎn)的公允價值變動計入當期損益。處置交易性金融資產(chǎn)時,其公允價值與初始入賬金額之間的差額應(yīng)確認為投資收益,同時調(diào)整公允價值變動損益。
案例一:2007年7月1日,光明公司從二級市場支付價款1020000元購入南鋼公司發(fā)行的債券(每張價格為102元)債券10000張,另發(fā)生交易費用2040元(交易費用為成交金額的2%.)。該債券每張面值100元,剩余期限為2年,票面年利率為7%,每年4月1日付息一次,光明公司將其劃分為交易性金融資產(chǎn)。2007年12月31日南鋼債券的收盤價為108元,2008年4月1日收到債券利息為每張為7元,5月20日以每張103元價格轉(zhuǎn)讓,交易費用為2060元。
會計核算如下:
1.2007年7月1日購買時
借:交易性金融資產(chǎn)――成本 1020000
投資收益 2040
貸:銀行存款 1022040
2.2007年12月31日期末按照公允價值計量
借:交易性金融資產(chǎn)――公允價值變動 60000
貸:公允價值變動損益 60000
3.2008年4月1日收到利息
借:銀行存款 70000
貸:投資收益 70000
4.2008年5月20日光明公司轉(zhuǎn)讓持有的全部南鋼公司債券
借:銀行存款 1027940
投資收益52060
貸:交易性金融資產(chǎn)――成本1020000
――公允價值變動 60000
同時,
借:公允價值變動損益 60000
貸:投資收益 60000
新準則對交易性金融資產(chǎn)核算方法體現(xiàn)的是公允價值計量屬性,而稅法體現(xiàn)的是成本計量屬性。光明公司2007年7月1日購買股票時發(fā)生的交易費用2040元,會計上作直接投資收益的借方,減少利潤,而按照新所得稅法規(guī)定,購買股票發(fā)生的交易費應(yīng)該計入投資的成本,因此需要納稅調(diào)增2040元:2007年12月31日投資的公司債券按照期末公允價值計量,升值60000元,企業(yè)會計一方面增加交易性金融資產(chǎn)的賬面價值60000元,同時通過“公允價值變動損益”賬戶增加利潤60000元,但是不增加應(yīng)納稅所得額,因此需進行納稅調(diào)減60000元;2008年4月1日收到利息時,會計核算確認為投資收益,而稅法規(guī)定投資公司債券收到利息需計入應(yīng)納稅所得額,如果收到的是投資國債的利息則免稅,因此本例中會計與稅法對于收到的利息處理是一致的:2008年5月20日光明公司轉(zhuǎn)讓持有的全部南鋼公司債券時,會計與稅法存在的差異是由于投資成本處理的不同,因此需要轉(zhuǎn)回,需要納稅調(diào)減2040元,因此新準則下交易性金融資產(chǎn)的會計核算與稅法存在較大的分歧,必須認真對待。
二、購買債券作為持有至到期投資核算與稅法差異分析
持有至到期投資,是指到期日固定、回收金額固定或可確定,且企業(yè)有明確意圖和能力持有至到期的非衍生金融資產(chǎn)。因此,持有至到期投資的會計處理主要應(yīng)解決該金融資產(chǎn)實際利率的計算、攤余成本的確定、持有期間的收益確認以及將其處置時損益的處理。
新準則規(guī)定,持有至到期投資應(yīng)當按取得時的公允價值和相關(guān)交易費用之和作為初始確認金額。同時,在持有期間應(yīng)當按照攤余成本和實際利率計算確認利息收入,計入投資收益。處置持有至到期投資時,應(yīng)將所取得價款與該投資賬面價值之間的差額計入投資收益。
三、購買債券作為可供出售金融資產(chǎn)的核算與稅法差異分析
可供出售金融資產(chǎn),是指初始確認時即被指定為可供出售的非衍生金融資產(chǎn),企業(yè)購人的在活躍市場上有報價的股票、債券和基金等,沒有劃分為以公允價值計量且其變動計入當期損益的金融資產(chǎn)或持有至到期投資等金融資產(chǎn)的,可歸為此類。
新準則規(guī)定,企業(yè)取得的可供出售金融資產(chǎn)為債券投資的,應(yīng)按債券的面值,借記“可供出售金融資產(chǎn)-成本”科目,按支付的價款中包含的已到付息期但尚未領(lǐng)取的利息;借記“應(yīng)收利息”科目,按實際支付的金額,貸記“銀行存款”等科目,按差額,借記或貸記“可供出售金融資產(chǎn)-利息調(diào)整”科目;資產(chǎn)負債表日,應(yīng)按票面利率計算確定的應(yīng)收未收利息,借記“應(yīng)收利息(可供出售金融資產(chǎn)-應(yīng)計利息)”科目,按可供出售債券的攤余成本和實際利率計算確定的利息收入,貸記“投資收益”科目,按其差額,借記或貸記“可供出售金融資產(chǎn)-利息調(diào)整”科目;資產(chǎn)負債表日,可供出售金融資產(chǎn)如公允價值高于其賬面余額的差額,借記“可供出售金融資產(chǎn)-公允價值變動”科目,貸記“資本公積――其他資本公積”科目;公允價值低于其賬面余額的差額做相反的會計分錄;出售可供出售的金融資產(chǎn),應(yīng)按實際收到的金額,借記“銀行存款”等科目,按其賬面余額,貸記“可供出售金融資產(chǎn)-成本、公允價值變動、利息調(diào)整、應(yīng)計利息”科目,按應(yīng)從所有者權(quán)益中轉(zhuǎn)出的公允價值累計變動額,借記或貸記“資本公積――其他資本公積”科目,按其差額,貸記或借記“投資收益”科目。
關(guān)鍵詞:高樁碼頭 樁基 水平承載力 雙參數(shù)法
碼頭有重力式、板樁和高樁三種常用的結(jié)構(gòu)形式,其中高樁碼頭地基適應(yīng)能力強,不僅可以用于堅硬的巖基,而且同樣適用于軟土地基,因而適用范圍廣泛。高樁碼頭的樁基通常不僅需要承受自重、貨物堆載等垂直荷載,還需要承受波浪、潮汐等海岸水文動力因素的荷載影響,從而受到水平方向的荷載影響。甚至在水平荷載較大的條件下,如波浪力、潮汐力或者船舶撞擊力等荷載比較突出的情況下,水平荷載可能成為樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要考慮因素。
一般而言,對于高樁碼頭中樁基與土體的相互作用及荷載計算問題,常用于計算樁基荷載的方法有M法、C法、K法和張有齡法等,但是這些方法都是利用某一個參數(shù)來反應(yīng)樁基與土體二者之間的作用機理。這些方法能夠在一定程度上解決一些工程實際問題,但是由于考慮的因素比較單一,可能存在參數(shù)選擇不恰當?shù)葐栴},因此利用上述幾種單一參數(shù)方法計算得到的撓度、轉(zhuǎn)角以及最大彎矩及其位置與實測結(jié)果不吻合的問題時有發(fā)生,這也是單一參數(shù)法本身的局限性。
本文中利用一種雙參數(shù)法對高樁碼頭中的樁基承載力進行計算,考慮樁基收到重復(fù)荷載或者循環(huán)荷載的作用,對樁基的水平承載力進行分析,討論雙參數(shù)法應(yīng)用于高樁碼頭樁基水平承載力計算分析中的可能性和計算效果。
1.方法簡介
雙參數(shù)法是一種利用兩個待定參數(shù)計算樁基荷載的方法,它能夠相對單參數(shù)法更為全面地考慮樁基與土體的相互作用機理,具有土體反力模量中的兩個待定參數(shù),即k和1/n,并用于計算樁基荷載的分析方法。
根據(jù)樁土相互作用中的撓曲微分方程式(1):
式中,土反力模量利用下式(2)M行計算:
于是有式(3):
式中EI為考慮樁基與土體相互作用情況下,針對某一特定作用的影響的綜合剛度;b1為設(shè)計樁的計算寬度。
式(3)中的參數(shù)k和1/n即為本方法種的兩個待定參數(shù),參數(shù)k和1/n這兩個參數(shù)的取值由樁基自身的材質(zhì)、所受荷載的類型及大小、樁身的形狀及大小、土體的物理力學(xué)性能、樁基的施工方法以及海岸水文動力因素等共同決定。通過選取合理的參數(shù),可以確定在復(fù)雜荷載作用下樁基的位移和最大彎矩及其位置,通過參數(shù)比選,可以確定合理值,從而使得上述計算結(jié)果與實測值較好吻合。
假設(shè)樁土相對柔度系數(shù)根據(jù)下式(4)進行確定:
樁-土作用的邊界條件如下:樁-土交界處的位移為式(5):
樁-土交界處的轉(zhuǎn)角為式(6):
樁-土交界處的彎矩為式(7):
樁-土交界處的剪力為式(8):
因此,方程的解為式(9)、式(10)、式(11)、式(12):
在上式(14)中,Cl、C2、C3是已知參數(shù),具體參數(shù)取值如表l所示,在確定參數(shù)1/n的情況下,根據(jù)表1可以確定Cl、C2、C3三個參數(shù)的取值,另有EI為雙參數(shù)法中的綜合計算剛度。
3.應(yīng)用及存在問題
由于雙參數(shù)法要求有不同荷載條件下的各個參數(shù)取值,因此必須進行試樁,且對試樁資料的精度要求和全面性要求都比較高,所以雙參數(shù)法主要應(yīng)用于現(xiàn)場有條件開展試樁試驗的工程中,但是存在試樁導(dǎo)致成本提供的問題。
本文中通過對中細砂地質(zhì)工況中的樁基進行了試樁和計算,從結(jié)果中可以看出,在該地質(zhì)條件下,樁的土抗力指數(shù)n的取值介于0.5到0.9之間,這一結(jié)果能夠為后續(xù)類似工程中的樁身設(shè)計和計算提供一定的參考依據(jù)。
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關(guān)鍵詞:斜壁桶形基礎(chǔ);水平承載力;極限平衡;傾角
中圖分類號:P754 文獻標識碼:A 文章編號:1672-1683(2017)04-0123-06
Abstract:Based on the three-dimensional stress state and some assumptions of the tapered bucket foundation,we used the limit equilibrium method to obtain the calculation formula of horizontal bearing capacity of tapered bucket foundation,and compared the results with the model test results,and thus validated the reliability of the formula.Through varying different parameters,we analyzed the influence of the obliquity of bucket wall,proportionality coefficient of soil resistance,top diameter of bucket foundation,height-diameter ratio of bucket foundation,and height of acting point on the value of horizontal bearing capacity of tapered bucket foundation.It was found that the horizontal bearing capacity increased rapidly as the obliquity of bucket wall increased.The results of this research are helpful to the optimization design of traditional bucket foundation.
Key words:tapered bucket foundation;horizontal bearing capacity;limit equilibrium method;obliquity
桶形基礎(chǔ)是一種特殊的基礎(chǔ)形式,其上部封閉、底部開口,因像倒扣在土中的圓桶而得名。這種基礎(chǔ)在安裝時,借助桶中抽真空形成的負壓把圓桶貫入土中,因而也稱負壓桶形基礎(chǔ)或吸力式基礎(chǔ)。世界上第一座桶形基礎(chǔ)平臺Europipe 16/11-E于1994年7月在北海安裝成功[1]。與傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)或重力式基礎(chǔ)相比,桶形基礎(chǔ)具有造價低、便于運輸安裝、施工速度快和可重復(fù)使用等特點,可用于近海風(fēng)電工程、淺海石油與天然氣資源開發(fā)、系泊海上浮動式結(jié)構(gòu)物等工程的基礎(chǔ)形式[2],被稱為“導(dǎo)管架基礎(chǔ)工程技術(shù)新時代的曙光”。
目前使用的桶形基礎(chǔ)多為直壁圓桶形式,如Europipe 16/11-E的導(dǎo)管架由4個直徑12 m、桶高9.5 m的桶形基礎(chǔ)承擔,平臺總重量5 240 t;渤海灣西南部海洋石油QHD 32-6-4中的吸力錨為桶直徑6.0 m、桶高3.2 m、單個錨重35 t的桶形基礎(chǔ);中國南海西部海域的文昌13-1、文昌13-2油田中,用于浮式生產(chǎn)存儲、卸油系統(tǒng)系泊的吸力錨直徑5.0 m、高度11.5 m,單個錨重50 t[3]。
施曉春等[4]基于模型試驗對桶形基礎(chǔ)在水平荷載作用下的變形與土壓力分布進行了研究,提出了單桶水平承載力計算方法;劉振紋等[5]通過模型試驗和有限元計算,分析了單桶基礎(chǔ)的地基極限水平承載力,考察了基礎(chǔ)主動區(qū)與被動區(qū)的土壓力分布;王庚p等[6]根據(jù)土體的簡化彈簧模型,從理論上分析了橫向載荷作用下土體與桶形基礎(chǔ)的相互作用;金書成等[7]基于有限元方法研究了飽和排水砂土條件下吸力式桶形基礎(chǔ)的水平極限承載力和失穩(wěn)模式;國外學(xué)者Zdravkovic等[8]、Aubeny等[9]、 Houlsby等[10]也對直壁桶形基礎(chǔ)進行了廣泛深入的研究,促進了桶形基礎(chǔ)的發(fā)展。
事實上,為了把應(yīng)力擴散到更大面積的桶底土層上,可以采用斜壁形式的桶形基礎(chǔ)[11-12]。目前對這種新型的桶形基礎(chǔ)研究較少,缺乏有效的試驗數(shù)據(jù),對其承載力與穩(wěn)定性的計算更無規(guī)范可參考。
為此,本文基于力學(xué)分析方法,對斜壁桶形基礎(chǔ)的水平承載力進行了系統(tǒng)性研究,考察了斜壁傾角、桶高、桶徑、土性參數(shù)等對水平承載力的影響,為斜壁桶形基礎(chǔ)的設(shè)計與應(yīng)用提供參考。
1 水平承載力計算方法
1.1 計算模型
當斜壁桶形基礎(chǔ)達到水平極限平衡狀態(tài)時,其受力模型見圖1。
實際工程中,桶基頂部直徑D、高度H和桶壁傾角β三個參數(shù)的最合理取值問題,需根據(jù)水平承載力要求、海床地質(zhì)條件、土性參數(shù)、施工難易程度等綜合確定。
關(guān)鍵詞:面源 產(chǎn)生量 參數(shù) 農(nóng)村 農(nóng)藥 畜禽 地表徑流 措施
中圖分類號:X131文獻標識碼: A
1 面源污染因子
面源污染物流失到環(huán)境中的量即排放量。面源污染對水環(huán)境影響較大,且面源污染源較分散,控制和治理難度較大。調(diào)查因子包括4個部分:農(nóng)村生活污染源、農(nóng)藥化肥污染源、分散禽畜養(yǎng)殖污染、城鎮(zhèn)地表徑流負荷。
2 面源產(chǎn)生量
2.1參數(shù)確定及計算方法
⑴農(nóng)村生活污染源
農(nóng)村生活污水產(chǎn)生的面源負荷,按照人均生活污水定額和污水平均濃度計算,其中COD:50g/人·天;NH3-N:3.2 g/人·天;TN:6.4 g/人·天;TP:1.3g/人·天。固體廢棄物由生活垃圾和作物秸稈組成,生活垃圾按人均產(chǎn)生量指標計算,作物秸稈按畝均產(chǎn)生量指標計算,生活垃圾和固體廢棄物中各項污染物含量按以下比例計算:總氮0.21%,總磷0.22%,氨氮0.021%。
⑵農(nóng)藥化肥污染源
化肥農(nóng)藥使用產(chǎn)生的面源負荷,按地級行政區(qū)調(diào)查統(tǒng)計2010年化肥、農(nóng)藥施用量,并折算成有效成分(化肥以氮、磷計,農(nóng)藥以有機氯、有機磷計)。氮肥流失按最低隨水流失量20%進行測算,磷肥按15%流失量計算,NH3-N流失量按照總氮流失量的10%估算,COD按照總氮的30%計算。
⑶分散禽畜養(yǎng)殖污染
分散式飼養(yǎng)禽畜面源污染負荷的估算,排污系數(shù)按照環(huán)保部的產(chǎn)排污系數(shù)手冊中的推薦值,由于手冊中的推薦值是按照畜禽養(yǎng)殖階段進行了分類,本次按照各階段的算術(shù)平均值進行選取。禽畜排污系數(shù)見下表。
表2-1 禽畜排污系數(shù)一覽表
家禽種類 糞便排放量(kg/只d) 糞便污染物含量(%)
COD TN TP 氨氮
雞/鴨 0.1 3.9 1.6 0.54 0.015
豬 3.5 3.9 0.56 1.68 0.021
羊 2 3.9 1.22 0.26 0.046
牛 25 2.4 0.35 0.44 0.014
⑷城鎮(zhèn)地表徑流
城鎮(zhèn)地表徑流產(chǎn)生的面源負荷利用城市地表徑流污染負荷的簡易模型計算,根據(jù)多場降雨的徑流污染物平均濃度、集水區(qū)面積和年徑流量計算年污染負荷,公式如下。
L=R*C*A*10-6
式中:L年負荷率(kg)
R,年徑流量(mm)
C,徑流污染物平均濃度(mg/L)
A,集水區(qū)面積(m2)
根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)研究成果的綜合,不同土地利用類型的徑流污染物濃度見表2-2。
表2-2 不同土地利用類型的徑流污染物濃度(單位:mg/L)
土地利用類型 居住區(qū) 商業(yè)區(qū) 工業(yè)區(qū) 公路 平均值
TN 2.2 2 3 2.5 2.425
TP 0.4 0.2 0.5 0.4 0.375
COD 35-163 124 110
2.2計算成果
根據(jù)上述方法,對2010年天津市各區(qū)縣面源污染物產(chǎn)生量進行估算,見表2-3。
表2-3 天津市面源污染物產(chǎn)生量估算表
區(qū)縣名稱 COD(噸/年) 氨氮(噸/年) 總磷(噸/年) 總氮(噸/年)
東麗區(qū) 15564 198 3647 3140
西青區(qū) 9001 197 2759 1320
津南區(qū) 17878 289 5742 2554
北辰區(qū) 34994 381 9772 6010
武清區(qū) 67868 839 20085 11552
寶坻區(qū) 85880 1132 27365 18114
濱海新區(qū) 21913 208 6994 5243
寧河縣 71324 554 27391 11628
靜??h 48802 730 13887 7863
薊縣 124791 1397 34104 23995
市內(nèi)六區(qū) 87 0.19 0.30 1.91
合計 498102 5924 151744 91420
由上表可見,天津市面源污染物COD產(chǎn)生49.8萬噸,氨氮產(chǎn)生0.59萬噸,總磷產(chǎn)生15.17萬噸,總氮產(chǎn)生9.14萬噸。
3 成果驗證及分析
3.1計算成果驗證
為了保證面源污染物計算結(jié)果的可靠性、驗證資料的可比性,本次計算成果選擇與《海河流域水資源保護綜合規(guī)劃》(2007)進行對比,分別以資料基準年2000、2010代表兩次計算成果。見表3-1。
表3-1計算成果驗證表
面源類型 面源產(chǎn)生量(t)
COD 氨氮 總磷 總氮
2000年 2010年 2000年 2010年 2000年 2010年 2000年 2010年
農(nóng)村生活 70459.73 39678.37 4772.82 2539.42 11652.63 5951.75 4591.15 1864.88
化肥使用 4228.884 2438.42 1409.628 812.81 3402.03 2422.65 14096.28 8128.08
分散畜禽養(yǎng)殖 65455.17 439063.93 352.45 2498.58 9398.69 143256.19 28196.07 80690.96
城鎮(zhèn)地表徑流 159.10 16835.03 0.36 73.42 0.52 113.53 3.64 734.17
合計 140303 498016 6535 5924 43251 151744 28090 91418
通過對比兩次計算成果,可以發(fā)現(xiàn)本次統(tǒng)計污染物氨氮變動不大,COD、總磷、總氮增加幅度較大約為3.2—3.5倍。
3.2結(jié)果分析
天津市面源污染物的流失量COD、總磷、總氮在十年間出現(xiàn)較大幅度的增長。其中農(nóng)村生活、化肥使用對面源污染的貢獻出現(xiàn)較大的下降,而分散畜禽養(yǎng)殖和城鎮(zhèn)地表徑流產(chǎn)生的污染物的量大幅度增長,總體上增加的污染物的量大于降低的污染物的量。
2000年以來,天津市城市化建設(shè)的步伐較快,且建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的成果顯著。這就導(dǎo)致了農(nóng)村生活、化肥使用的面源污染物大幅下降。
同時農(nóng)村城鎮(zhèn)化速度很快,使得城鎮(zhèn)建成區(qū)面積大幅度增加;人民生活水平迅速提升,使得人民對肉食品的需求激增。這就導(dǎo)致城鎮(zhèn)地表徑流和畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的面源污染物出現(xiàn)大幅度的增長。也是導(dǎo)致面源污染物總量增加的最終原因。
4 措施建議
根據(jù)本次面源估算成果,地表徑流和畜禽養(yǎng)殖污染物增長幅度較大,應(yīng)優(yōu)先針對這兩項開展面源污染治理工作。
4.1 源頭分散控制
⑴污染物源頭分散控制, 就是在各污染源發(fā)生地采取措施將污染物截留下來, 避免污染物在降雨徑流的輸送過程中進行溶解和擴散。通過污染物的源頭分散的控制措施可降低水流的流動速度, 延長水流時間, 對降雨徑流進行攔截、消納、滲透, 減輕后續(xù)處理系統(tǒng)的污染處理負荷和負荷波動, 對入河的面源污染負荷起到了一定的削減作用。
⑵城市河流周邊地區(qū)綠地、道路、岸坡等不同源頭的降雨徑流的控制技術(shù)措施主要包括下凹式綠地、緩沖帶、生態(tài)護岸等??梢罁?jù)當?shù)氐膶嶋H情況, 單獨使用或配合使用。
4.2 末端集中控制
末端技術(shù)一般以人工濕地為主。利用雨水入河口的小都分土地構(gòu)建小型的人工濕地,通過播種植物的方式攔截入河雨水中的污染物質(zhì),對進入河中的徑流作最后的過濾凈化處理。濕地構(gòu)建時為其具體也美化景觀功能, 以各種景觀葉、景觀花的濕地植物為主。
關(guān)鍵詞:有限單元法;改進阻力系數(shù)法;ANSYS;滲流;閘基
中圖分類號: TV文獻標識碼: A
引言:上游的水壓力是水工建筑物要承受的主要荷載之一,而且地基和混凝土也不是完全不透水的材料,在水頭的長期作用下,水即將會通過地基和壩體向下游流去,因此,在地基內(nèi)和閘壩體內(nèi)有一個滲流場的存在。滲流分析給合理的選擇滲流控制方法和對閘壩工程的安全可靠性的評價提供一定的根據(jù),水閘閘基滲流為剖面的平面滲流運動,既有水平的分速度,同時也有垂直的分速度,可以近似的看做為二維流。閘基滲流經(jīng)常用到的計算方法包括有限元法、流網(wǎng)法、直線比例法(滲徑系數(shù)法)、電網(wǎng)絡(luò)法[1,2]和改進阻力系數(shù)法。改進阻力系數(shù)法[3,4]為分段法,把地基滲流沿著地下輪廓線劃分成水平的和垂直的幾個段,進行單獨的解決。把各分段的阻力系數(shù)計算出來,再進一步把滲透流速、滲透壓力、滲透坡降及滲流量求出。這是一種近似的流體力學(xué)的解法,有較高的計算精度,對計算復(fù)雜的地下輪廓的滲流量也同樣有很大的的現(xiàn)實意義,在國內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的運用,水閘設(shè)計規(guī)范計算閘基滲流就是運用了這種方法。把求解的滲流區(qū)域劃分為有限個互相聯(lián)系的子區(qū)域的方法就是有限單元法,它用子區(qū)域內(nèi)連續(xù)的分區(qū)近似水頭函數(shù)來代替待定的水頭函數(shù)。隨著計算機的發(fā)展,其應(yīng)用于數(shù)值計算的有限元法也得到了快速的發(fā)展,可以很好的把條件復(fù)雜的滲流問題模擬出來。現(xiàn)在,有很多有限元軟件都可以用來計算滲流,包括GEO-SLOPE、MARC、SEEPAGE、ANSYS、ADINA、FLAC、ABQUS等。本文主要研究運用ANSYS軟件有限單元法和改進阻力系數(shù)法對水閘閘基滲流進行計算,通過對比,證明了ANSYS軟件在計算滲流場的可行性,它完善的求解器和前、后處理能力以及可視化的模型建立給設(shè)計提供了一個計算滲流場數(shù)值的有效方法。
1、理論依據(jù)
1.1改進阻力系數(shù)的方法來計算閘基滲流
改進阻力系數(shù)的方法是把擁有復(fù)雜的地下輪廓的滲流區(qū)域劃分成許多容易的段,對各個分段通過應(yīng)用已知的流體力學(xué)來精確解,從而求出各個分段的阻力系數(shù),最后,再把各段的阻力系數(shù)累加起來求得答案。
各個分段的水頭損失為:
進、出口段為:;
內(nèi)部垂直段為:;
水平段為:;
公式中:是各個分段的阻力系數(shù);其他的參數(shù)的意義可以詳細的去查找規(guī)范,計算后得到的結(jié)果可以依據(jù)規(guī)范進行局部修改。
1.2滲流計算的有限單元法
無匯源和各向異性穩(wěn)定滲流場的連續(xù)性微分方程為:
(2)
三維非均質(zhì)各向異性滲流問題的控制方程為[53,60]:
(3)
公式中:Kx,Ky,Kz分別表示介質(zhì)三向熱傳導(dǎo)率;t表示時間;H 表示總滲透勢水頭S; 表示貯水率(表示當水頭H 變化一個單位時由于骨架變形和水的膨脹或壓縮從單位體積含水層中釋放或貯存的水量)。
1.3ANSYS軟件滲流的計算方法
計算原理分析ANSYS理論手冊中的[6,7]給出的溫度場分析的控制方程:
(4)
式中:ρ表示介質(zhì)密度;T 表示溫度;c表示比熱;q—表示單位體積熱生成率;Kx,Ky,Kz分別表示介質(zhì)三向熱傳導(dǎo)率;{V}表示熱質(zhì)量傳輸速度向量;{q}表示熱流速度向量;t表示時間。若令{V},q為0,則公式(4)可以簡化為[5]:
(5)
定解條件為:
根據(jù)上面所述,可以知道,公式(5)與公式(3)的數(shù)學(xué)表達方式是同樣的,所不同只是對應(yīng)參數(shù)選取及表示的意義。所以,我們可以用ANSYS軟件提供的熱傳導(dǎo)來分析部分的有限元方法來解決滲流的問題。
2、算例分析
某引洪閘的水閘設(shè)計,板樁深7.5m,下游水位為25.3m,上游水位為30.0m,透水地基為無限深。分別采用有限單元法計算閘基二維滲流的方法和改進阻力系數(shù)的方法進行計算。
2.1有限單元法計算閘基二維滲流的方法
建立模型。整體坐標系中,坐標原點為水閘底板上游末端,順水流向指向下游為x方向的正方向,垂直水流鉛直向上為y方向的正方向。通過運用四個節(jié)點的平面單元PLANE42對模型進行網(wǎng)格剖分,一共生成1014個單元和1085個節(jié)點。
材料的參數(shù)。水閘各個部位的材料參數(shù)取值見表1。
表1材料參數(shù)列表
部位 水閘上部結(jié)構(gòu)(混凝土材料) 板樁 地基
滲透系數(shù)()
邊界的條件:
(在滲流域中)
(在透水邊界AB上)
(在透水邊界MN上)
(在不透水邊界CDEFGHIJK和不透水邊界NOPA上)
(4)計算數(shù)值。定義模型的邊界條件,計算得到水閘閘基的滲流壓力等值線,其分布圖見圖1。
圖1水閘的滲流壓力等值線分布圖
2.2改進阻力系數(shù)法計算閘基二維滲流的方法
依據(jù)改進阻力系數(shù)法計算閘基滲流方法的基本原理,運用FORTRAN90編寫電算程序,其程序設(shè)計流程框圖見圖2,計算得出各個分段的水頭損失。
圖2改進阻力系數(shù)法計算閘基滲流電算流程圖
2.3比較并分析
(1)閘基輪廓線上部分點水頭值比。運用改進阻力系數(shù)法和ANSYS數(shù)值方法計算水閘的滲流,得到水閘地基輪廓線上部分點的滲流水頭值見表2。
表2地基輪廓線上部分點的滲流水頭值
點號 改進阻力系數(shù)法 有限單元法
C 29.719 29.625
D 29.626 29.367
E 29.448 29.232
F 28.584 28.455
Q 27.693 27.637
H 26.921 27.010
I 26.925 26.921
J 26.039 26.279
K 25.957 26.232
L 25.677 25.742
(2)閘基的滲透壓力比較。
=50.977kN/m
=50.232kN/m
比較出口滲透的坡降。
3、結(jié)論
通過比較ANSYS數(shù)值計算方法計算地質(zhì)情況簡單的水閘二維滲流方法和改進阻力系數(shù)方法,得到下面幾點結(jié)論。
(1)進行計算時運用數(shù)值方法,從滲流域有限元網(wǎng)絡(luò)中能夠看出,它把研究對象劃分成更加小的對象,計算結(jié)果會更加合理,并且有限元法能夠計算出滲流場內(nèi)任何一點的滲透坡降和滲壓水頭,而阻力系數(shù)法只可以得出每段地下輪廓線的平均滲透坡降和地下輪廓線上各點的滲壓水頭。
(2)出口滲透坡降,通過計算數(shù)值的方法得到的結(jié)果超過改進阻力系數(shù)法計算得到的結(jié)果,更加安全。
(3)水閘地基輪廓線HI水平段,通過采用改進阻力系數(shù)法計算得到的I點的水頭值小于H點的水頭值的結(jié)果,在上下游水頭作用下,閘生成穩(wěn)定的滲流后,水頭值一定會越來越小,導(dǎo)致下游水頭值超過上游水頭值,這是不合理的。用數(shù)值方法計算得到的結(jié)果更加可靠一點。
(4)依據(jù)計算得到的結(jié)果,進行比較了閘基輪廓線上部分點水頭值、出口滲透坡降、閘基滲透壓力,說明ANSYS數(shù)值計算得到的結(jié)果與改進阻力系數(shù)法計算得到的結(jié)果是很相近的,ANSYS用于滲流場的計算方法是可行的。
4、結(jié)語
本文主要研究運用ANSYS軟件有限單元法和改進阻力系數(shù)法對水閘閘基滲流進行計算,通過對比,證明了ANSYS軟件在計算滲流場的可行性,它完善的求解器和前、后處理能力以及可視化的模型建立給設(shè)計提供了一個計算滲流場數(shù)值的有效方法,希望對大家有所啟發(fā)和幫助。
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