地下建筑结构重点

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1、地下建筑结构复习（地下空间2班）一1、地下建筑：修建在土层和岩层中的各种工程建筑物地下建筑结构：指埋置于地层内部的结构，包括衬砌结构和内部结构根据所处周围介质不同，地下建筑结构可分为三大类：a岩层地下建筑结构（岩石地下建筑结构）：它是指修建在岩层（岩石）中的地下建筑结构物。b土层地下建筑结构：它是指修建在土层中的地下建筑结构物。c水下地下建筑结构：它是指修建在水底下的结构物。2、衬砌：修建地下建筑物时，首先按照使用要求在地层中开挖空间（洞室），然后沿洞室周边修建永久性支护结构一一即衬砌（与岩、土层直接接触的结构）作

2、用：承重和围护作用3、地下建筑结构的横断面形状矩形结构：适用于工业、民用、交通等建筑物。但直线构件不利于材料抗弯，故在地质条件较好、跨度较小或埋深较浅吋常被采用。圆形结构：当受到均匀径向压力时，截面内弯矩为零，这就能充分发挥混凝土结构拉压强度高的特性，故在淤泥质土层等类似承受静水压力的地质条件下应优先采用。直墙拱形结构：当顶压较大时采用直墙拱形结构受力较为合理。曲墙拱形结构：当顶压和侧压都较大时宜采用曲墙拱形结构。4、地下建筑结构分类①浅埋式结构②隧道式结构③沉井（沉箱）结构④盾构法管片结构⑤地下连续墙结构⑥顶管结

3、构⑦锚喷支护结构⑧矿山井壁结构⑨沉管结构5、地下建筑结构设计P5二1、荷载种类：永久荷载，又称静载：是指长期作用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载。可变荷载，又称活载：是指在结构物施工和使用期间可能存在的变动荷载，其大小和作用位置都可能随时间变化。偶然荷载乂称动载：是指在结构物施工和使用期间不一定会岀现，一旦岀现，其值很大且持续时间很短的荷载。最不利的荷载组合一般有以下几种情况：①静载②静载+活载③静载+动载（原子爆炸动载、炮（炸）弹动载）2、荷载确定方法：使用规范，设计标准3、土压力计算土压力通常是指扌当土墙

4、后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力。土压力分类：①静止土压力：挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移，墙后填土处于弹性平衡状态时，作用在挡土墙背的土压力②主动土压：力在土压力作用下，挡土墙离开土体向前位移至一定数值，墙后土体达到主动极限平衡状态时，作用在墙背的土压力③被动土压力：在外力作用下，挡土墙推挤土体向后位移至一定数值，墙后土体达到被动极限平衡状态吋，作用在墙上的土压力4、经典土压力理论：库伦土压力理论，册肯土压力理论朗肯土压力基本理论：1•挡土墙背垂直、光滑2•填土表面水平3.墙体为刚性体库仑土压

5、力基木假定：1•墙后的填土是理想散粒体2.滑动破坏面为通过墙踵的平面3.滑动土楔为一刚塑性体，本身无变形朗肯与库仑土压力理论存在的主要问题朗肯土压力理论基于土单元体的应力极限平衡条件建立的，釆用墙背竖直、光滑、填土表面水平的假定，与实际情况存在误差，主动土压力偏大，被动土压力偏小库仑土压力理论基于滑动块体的静力平衡条件建立的，采用破坏面为平面的假定，与实际情况存在一定差距（尤其是当墙背与填土间摩擦角较大时）5、围岩压力计算1）围岩压力的概念：指位于地下结构周围变形或破坏的岩层，作用在衬砌结构或支撑结构上的压力。2）

6、围岩压力的分类：围岩垂直压力，围岩水平压力，围岩底部压力3）围岩压力的影响因素：岩体的结构、强度、地下水的作用、洞室的尺寸与形状、支护的类型和刚度、施工方法、洞室的埋深和支护时间等。三1、弹性地基梁：指搁置在具有一定弹性地基上，各点与地基紧密相贴的梁。2、计算模型分类：局部弹性地基模型温克尔对地基提出如下假设：地基表面任一点的沉降与该点单位面积上所受的压力成正比。~y为地基的沉陷y=—k为地基系数kp为单位面积上的适力强度半无限体弹性地基模型把地基看作一个均质、连续、弹性的半无限体（所谓半无限体是指占据整个空间下半

7、部的物体，即上表面是一个平面，并向四周和向下方无限延伸的物体）。3、基木假设:①局部弹性地基模型假设；②地基梁在外荷载作用下产生变形的过程中，梁底面与地基表面始终紧密相贴，即地基的沉陷或隆起与梁的挠度处处相等；③地基反力处处与接触面相垂直；4、弹性地基梁的分类短梁（1〈入〈2.75）、长梁（无限长梁和半无限长梁）（入$2.75）、刚性梁（入W1）四、我国地下结构计算可分为以下四种设计模型：荷载一一结构模型：采用结构力学方法计算衬砌内力，并据以进行构件截而设计。其中衬砌结构承受的荷载主要是开挖洞室后由松动岩土的自重产

8、生的地层压力。地层一一结构模型：地层结构模型的计算理论即为地层结构法，其原理是将衬砌和地层视为整体，在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌与地层的内力，并据以验算地层稳定性和进行构件截面设计。工程类比模型：工程类比模型则是完全依靠经验设计地下结构的设计模型。收敛约束模型：收敛约束模型的计算理论也是地层结构法，其设计方法常称为收敛约束法，或称特征线法。六、埋设