地下建筑结构重点.pdfVIP

人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。——《顾炎武》 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——即衬砌（与岩、土层直接接触的结构） 作用：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时常被采用。 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。 偶然荷载又称动载：是指在结构物施工和使用期间不一定会出现，一旦出现，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 土压力通常是指挡土墙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时，作用在墙上的土压力 4、经典土压力理论：库伦土压力理论，朗肯土压力理论 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 库仑土压力基 本假定： 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 1 万两黄金容易得，知心一个也难求。——《曹雪芹》 谋事在人，成事在天！——《增广贤文》 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，采用墙背竖直、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 ）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