水柜内力一般采用壳体的无矩理论或有矩理论进行分析。无矩理论也称薄膜理论，适用于承受自重、雪载和水压等轴对称或反对称荷载，且厚度和边缘构件尺寸较小的旋转壳。薄膜理论认为薄壳结构主要承受沿壳体曲面经线方向和环向的轴向力；而不承受弯矩、扭矩和垂直于曲面的剪力。因此，壳体未知内力只用静力平衡方程式就可求得。有矩理论则考虑所有的未知内力（轴向力、两种剪力、弯矩和扭矩），需根据水塔内力平衡条件和壳体变形关系列出方程组。由于这些方程多是偏微分方程，求解比较复杂。在水塔设计中，既考虑壳体曲面的轴力，还要计算壳体边缘处由于与其他相连壳体或环梁的影响而产生的边缘干扰力。干扰力可根据相连在一起的构件变形协调条件求出其边缘的弯矩和剪力，再与薄膜内力叠加，即得壳体的内力。目前，随着电子计算机的普及使用，可用有限元法代替解析法进行较准确的计算。

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