静水总压力

静止液体作用在与其接触的某个平面或曲面上的总压力。

作用在任意形状平面上的静水总压力（P）的大小等于该平面面积（A）与其形心（C）处静水压强（p_c）的乘积，即

总压力的作用方向垂直于作用面。总压力的作用点（D）称为压力中心，见图1。D点的坐标（坐标系如图1所示，原点取在水面）可按下式计算：

式中，y_D为D点沿y轴方向的坐标；I_xx为面积A对x轴的惯性矩，即

图1 平面静水总压力

在工程实践中还常用压强分布图法求作用在平面上的静水总压力。

通常将作用在曲面上的静水总压力（P）分解为水平分力（P_x）和垂直分力（P_z）。其中P_x等于作用在该曲面的铅垂投影面（为平面）上的静水总压力；P_z等于曲面上的压力体的水重，即

式中，V_P为压力体的体积；γ为水的容重。

压力体是指曲面和它在自由水面（或其延长面）上的投影之间的铅垂柱体，如图2所示。如曲面在下面承受总压力，则压力体为一空的压力体，铅垂总压力的方向向上。如曲面在上面承受总压力（图3），则压力体位于水中，铅垂总压力的方向向下。

图2 曲面静水总压力

图3 曲面的压力体

求出水平分力（P_x）和垂直分力（P_z）后，可用式（4）计算作用于曲面上的总压力（P）。

总压力（P）的作用线与水平线的夹角（α）为

P的作用线通过P_x和P_z的交点，但这个交点不一定在曲面上。