同济大学地下建筑结构期末复习重点

同济大学地下建筑结构期末复习重点
同济大学地下建筑结构期末复习重点

衬砌结构主要是起承重和围护作用。承重,即承受岩土体压力、结构自重以及其它荷载作用;围护,即防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等。

土层地下建筑结构型式:(一)浅埋式结构:(二)附建式结构:(三)沉井结构(四)地下连续墙结构:(五)盾构结构(六)沉管结构:(七)桥梁基础结构(八)其它结构:还包括顶管结构和箱涵结构等

地下建筑与地面建筑结构的区别:(1)计算理论、设计和施工方法(2)地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。(3)地下建筑结构埋置于地下,其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上,而且约束着结构的移动和变形。计算理论上最主要差别:在地下建筑结构设计中除了要计算因素多变的岩土体压力之外,还要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。

岩石地下建筑结构形式:主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形等。

(一)、拱形结构

1.贴壁式拱形结构

(1)半衬砌结构

(2)厚拱薄墙衬砌结构

(3)直墙拱形衬砌

(4)曲墙拱形衬砌结构

2.离壁式拱形衬砌结构

(二)喷锚结构

(三)穹顶结构

(四)连拱隧道结构

(五)复合衬砌结构

最常用的是拱形结构,具有以下优点:(一)地下结构的荷载比地面结构大,且主要承受垂直荷载。因此,拱形结构就受力性能而言比平顶结构好(二)拱形结构的内轮廓比较平滑,只要适当调整拱曲率,一般都能满足地下建筑的使用要求,并且建筑布置比圆形结构方便,净空浪费也比圆形结构少。(三)拱主要是承压结构。适用于采用抗拉性能较差,抗压性能较好的砖、石、混凝土等材料构筑。材料造价低,耐久性良好,易维护。

普氏压力拱理论:洞室开挖后如不及时支护,洞顶岩土将不断垮落而形成一个拱形,又称塌落拱。其最初不稳定,若洞侧壁稳定,则拱高随塌落不断增高,如侧壁不稳定,则拱高和拱跨同时增大。当洞的埋深较大时塌落拱不会无限发展,最终将在围岩中形成一个自然平衡拱。

荷载种类:按存在状态分为静荷载、动荷载和活荷载;按其作用特点:永久(主要)荷载、可变(附加)荷载和偶然(特殊)荷载.

水土压力分算:砂性土和粉土.水土压力合算:粘性土

围岩压力是指位于地下结构周围变形及破坏的岩层,作用在衬砌或支撑上的压力。

围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力。

影响围岩压力的因素:主要与岩体的结构、岩石的强度、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、洞室的埋置深度和支护时间等相关。岩体稳定性的关键在于岩体结构面的类型和特征。确定围岩压力的方法:工程类比法,理论计算,现场实测

围岩压力的计算方法:1、按松散体理论计算围岩压力1)垂直围岩压力①浅埋结构上的垂直围岩压力②深埋结构上的垂直围岩压力(普氏理论,抛物线状的天然拱) 2)水平围岩压力3)底部围岩压力2、按弹塑性体理论计算围岩压力芬诺公式3、按围岩分级和经验公式确定围岩压力

初始地应力一般包括自重应力场和构造应力场.自重地应力可由有限元法求得,构造地应力可由位移反分析方法确定.时间效应:Ⅳ级以下围岩一般呈现塑性和流变特性

喷层将受到来自围岩的挤压力。这种挤压力由围岩变形引起,常称作“形变压力”

释放荷载等效结点力的求法:一:根据结点力静力等效原则——单元应力法.二:洞周边界等效结点力法

弹性抗力大小和作用范围的描述方法1)局部变形理论2)共同变形理论

文克尔假定的局部变形理论:假定围岩在某点的弹性抗力和围岩在该点的变形成正比

弹性地基梁,是指搁置在具有一定弹性地基上,各点与地基紧密相贴的梁。

弹性地基梁与普通梁的区别:1弹性地基梁是无穷多次超静定结构。普通梁是静定的或有限次超静定的结构超静定次数是无限还是有限,这是它们的一个主要区别。2普通梁的支座通常看作刚性支座,弹性地基梁则必须同时考虑地基的变形。地基的变形是考虑还是略去,这是它们的另一个主要区别。

弹性地基梁的计算模型:1局部弹性地基模型(优点:可以考虑梁本身的实际弹性变形;缺点:没有反映地基的变形连续性,对于密实厚土层地基和整体岩石地基,将会引起较大的误差。)

2. 半无限体弹性地基模型.优点:反映了地基的连续整体性缺点:其中的弹性假设没有反映土体的非弹性性质,均质假设没有反映土体的不均匀性,半无限体的假设没有反映地基的分层特点等

弹性地基梁的分类:当弹性地基梁的换算长度1< λ<2.75时,属于短梁;当换算长度λ≥ 2.75时,属于长梁若荷载作用点距梁两端的换算长度均不小于2.75时,称为无限长梁;仅距梁一端的换算长度不小于2.75时,称为半无限长梁;当换算长度λ≤ 1时,属于刚性梁。

地下结构计算方法大致可分为两类:1)荷载——结构法;主要包括:地层的合理化模拟、结构模拟、施工过程模拟以及施工过程中结构与周围地层的相互作用、地层与结构相互作用的模拟。

2)地层——结构法。地下结构可分为五大类:(1)拱形结构(2)圆形和矩形管状结构,分为整体式和装配式(3)框架结构(4)薄壳结构(5)异形结构

中国隧道及地下工程设计模型:经验类比模型,荷载——结构模型,地层——结构模型,收敛限制模型

新奥法(简称NATM),基本原则是尽量利用地下工程周围围岩的自承载能力。具体做法是先用柔性支护(通常为喷锚,称为—次支护)控制围岩的变形及应力重分布,使之达到新的平衡,然后再进行永久性支护(通常为整体模筑钢筋混凝土衬砌)。

复合衬砌支护,基本原理在于:1)充分利用或发挥围岩的自承能力;2)增强围岩的强度,均衡围岩应力的分布,允许围岩有一定程度的变形,以减小对支护的围岩压力;3)利用现场的监测值进行反馈施工。

可靠度分析划分为四个层次(一)“半经验半概率法”(二)“近似概率设计法”(三)“全概率法”(四)“广义可靠性分析”可靠指标的近似计算方法,即中心点法、验算点法、JC法、随机变量相关时的可靠度的分析方法以及蒙特卡罗模拟结构体系的失效模型:串联模型、并联模型和串-并联模型

采用深或浅埋式的因素包括:建筑物的使用要求,环境条件,地质条件,防护等级,施工能力,技术、经济、安全、环境

浅埋式结构形式:直墙拱、矩形框架和梁板式结构

矩形闭合框架的荷载,可分为静载、活载、特载以及地震等偶然荷载

荷载计算1顶板上的荷载,包括有顶板以上的覆土压力、水压力、顶板自重、路面活荷载以及特载2底板上的荷载3土层侧向压力侧向水压力抗浮验算

构造要求: 1 配筋型式 2 混凝土保护层.3 横向受力钢筋.4 分布钢筋.5 箍筋.6 刚性节点构造.7 变形缝的设置及构造(变形缝的构造方式:嵌缝式、贴附式、埋入式。)

附建式地下结构选型的依据:上部地面建筑的类型、战时防护能力的要求、地质及水文地质条件、战时与平时使用的要求、建筑材料的供应情况、施工条件等等。

附建式地下结构的型式和特点1)梁板结构顶盖为钢筋混凝土梁板结构。跨度小,采用无梁体系。2)板柱结构满足平时使用要求,顶板采用无梁钢筋混凝土板式结构。3)箱形结构钢筋混凝土空间结构。4)其他结构选择考虑的因素:1上部结构的类型2战时防护能力的要求3地质及水文地质条件4战时与平时使用的要求5建筑材料的供应情况6施工条件等优点:(1)节省建设用地和投资;(2)便于平战结合,人员和设备容易在战时迅速转入地下;(3)增强上层建筑的抗地震能力,在地震时防空地下室可作为避震室;4上层建筑对战时核爆炸冲击波、光辐射、早期核辐射以及炮(炸)弹有一定的防护作用;(5)结合基本建设同时施工,便于施工管理,同时也便于维护。构造要求:(一)建筑材料的最低强度等级(二)结构的最小厚度(三)保护层最小厚度(四)变形缝的设置(五)圈梁的设置(六)构件相接处的锚固梁板式结构:主要用作人员掩蔽工事的防空地下室;顶盖常采用整体式钢筋混凝土梁板结构或无梁结构。

附建式地下结构

7.2.1 顶板荷载1.核爆炸冲击波超压所产生的动载2.顶板以上的静荷载3.顶板自重

计算简图中应表示出:荷载的形式、位置和数量;板的跨数、各跨的跨度尺寸,板的支承条件等。

整体式梁板结构,可分为单向板梁板结构和双向板梁板结构。

7.2.2 侧墙荷载1. 压缩波形成的水平方向动载,按等效静载考虑。2.顶板传来的动荷载与静荷载3.上部地面建筑自重4.侧墙自重5.土体侧压力及水压力,分算考虑

7.2.3 基础(一)条形基础(二)整体基础: 7.2.4 承重内墙(柱)

第一种情况大量性防空地下室底板的荷载组合第二种情况,防护等级更高防空地下室底板的荷载组合

7.3 口部结构7.3.1 室内出入口7.3.2 室外出入口(有阶梯式与竖井式两种形式)

7.3.3 通风采光洞保证地下室防核爆炸冲击波和早期核辐射的能力。

通风采光洞设计的一般原则

1.仅大量性防空地下室才开设通风采光洞。等级稍高的防空地下室不宜开设通风采光洞,而以采用机械通风为好。2.外墙开设的洞口宽度,不应大于地下室开间尺寸的1/3,且不应大于1.0m。3.临战前必须用粘性土将通风采光井填土。4.在通风采光洞上,应设防护挡板一道。5.洞口的周边应采用钢筋混凝土柱和梁予以加强,使侧墙的承强力不因开洞而降低。6.在洞口上缘的圈梁应按过梁进行验算。

沉井结构设计的主要环节(一) 沉井建筑平面布置的确定;(二) 沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。1.参考已建类似沉井结构,初定沉井的几个主要尺寸,如沉井平面尺寸、沉井高度、井孔尺寸及井壁厚度等,并估算下沉系数,以控制沉速;2.估算沉井的抗浮系数,以控制底板的厚度等。(三) 施工阶段强度计算1.井壁板的内力计算;2.刃脚的挠曲计算;3.底横梁、顶横梁的内力计算,4.其它。(四) 使用阶段的强度计算(包括承受动载) 1.按封闭框架(水平方向的或垂直方向的)或圆池结构来计算井壁并配筋;2.顶板及底板的内力计算及配筋。

旱地沉井施工的主要工序1 制作第一节沉井2 挖土下沉:抽垫、挖土3 接高沉井4 筑井顶围堰5 地基检验和处理6 封底

沉箱结构一般由侧壁、隔墙、顶板、刃脚、吊桁、工作室顶板、内部充填混凝土、胸墙和止水壁等构成。优点: 1)埋置深度大,整体性强、稳定性好,能承受较大荷载;2)下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁,简化了施工;3)沉井施工时对邻近建筑物影响较小。缺点: 1)施工期较长;2)施工技术要求高;3)施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。

刃脚计算,悬臂作用,必须验算刃脚部分向外和向内挠曲的悬臂状态受力情况

计算步骤1计算井壁自重G 2计算刃脚自重g 3计算刃脚上的水、土压力E 4在计算刃脚向外挠曲时,作用在刃脚外侧的计算土压力和水压力的总和5计算刃脚上的土对井壁的摩擦力,计算刃脚下土的反力,即踏面上土反力V1和斜面上土反力R6确定刃脚内侧竖直钢筋

地下连续墙:利用挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注混凝土而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体,称为地下连续墙。槽幅:一次成槽的槽壁长度优点1施工时对环境影响小。没有噪音,无振动,不必放坡,可紧邻相近的建筑和地下设施施工;2墙体刚度大,整体性好,结构和地基变形都较小,即可用于超深围护结构,也可用作主体结构;3连续墙为整体连续结构,耐久性和抗渗性好;4可实行逆作法施工,有利于施工安全,加快施工进度;5适用于多种地质条件。缺点1、弃土和废泥浆处理。除增加工程费用外,若处理不当,还会造成新的环境污染。2、地质条件和施工的适应性问题。3、槽壁坍塌问题。4、现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙,如果对墙面要求较高,虽可使用喷浆或喷砂等方法进表面处理或另作衬壁来改善,但增加工作量;5、地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构,不如采用钢板桩尚可拔出重复使用来得经济。

适用条件。1基坑深度大于10m;2软土地基或砂土地基;3在密集的建筑群或重要的地下管线条件下施工,

对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程。4围护结构与主体结构相结合,对抗渗有严格要求时;5采用逆作法施工,内衬与护壁形成复合结构的工程。

地下连续墙设计计算的内容1确定在施工过程和使用阶段各工况的荷载,即作用于连续墙的土压力、水压力以及上部传来的垂直荷载。2确定地下连续墙所需的入土深度,以满足抗管涌、抗隆起,防基坑整体失稳破坏以及满足地基承载力的需要3验算开挖槽段的槽壁稳定,必要时重新调整槽段长、宽、深度的尺寸。4地下连续墙结构体系(包括墙体和支撑)的内力分析和变形验算。5地下连续墙结构的截面设计,包括墙体和支撑的配筋设计、截面强度验算、接头的联结强度验算和构造处理。

地下连续墙计算理论及假设条件(一)较古典的计算方法:假设条件:土压力已知,不考虑墙体和支撑变形。方法:假想梁法、1/2分割法、泰沙基法(二)横撑轴向力、墙体弯矩不变:假设条件:土压力已知,考虑墙体变形,不考虑支撑变形。方法:山肩帮男法(三)横撑轴向力、墙体弯矩可变:假设条件:土压力已知,考虑墙体、支撑变形。方法:日本弹塑性法、有限元法(四)共同变形理论:假设条件:土压力随墙体变位而变化,考虑墙体、支撑变形。方法:森重龙马法、有限元法

同济大学弹性法基本假定1)墙体作无限长的弹性体;2)已知水、土压力,并假定为三角形分布;3)开挖面以下作用在墙体上的土抗力,假定与墙体的变位成正比例;4)横撑(楼板)设置以后,即把横撑支点作为不动支点;5)下道横撑设置后,认为上道横撑的轴向压力值保持不变,其上部的墙体也保持以前的变位。地下连续墙的接头形式1施工接头:浇注地下连续墙时连接两相邻单元墙间的接头。形式:直接连接构成接头,接头管,接头箱,隔板,预制构件2结构接头:已竣工的地下连续墙墙体与地下结构的其它构件相连接的接头。形式:1).直接连接:预埋钢筋2).间接连接:植筋法,钢筋接驳器,剪力块,预埋钢板。

盾构法是在盾构保护下修筑软土隧道的一类施工方法。这类方法的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等作业都在盾构保护下进行,并需随时排除地下水和控制地面沉降,因而是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法。

按形成方式分类:1)装配式衬砌:1直接承受荷载;2工厂生产,质量易保证,安装方便;3接缝防水需采取措施2)挤压式混凝土衬砌:1自动化程度高,施工速度快;2整体式衬砌结构,满足受力和防水要求;3适用于多种地层,但对渗透性的的砂砾层中要达到防水要求困难。按构造型式分类,分为单层及双层衬砌

装配式钢筋混凝土管片构造,环宽,分块,封顶块形式,拼装方式(通缝、错缝)

管片接缝(头)构造,有螺栓接头、铰接头、销插入式接头、楔形接头、榫接头等等。

结构模型:(1) 饱和含水地层中,常采用匀质(等刚度)圆环计算方法。(2) 在不稳定地层中,多铰圆环结构(铰的数量大于8个)处于结构不稳定状态。(3) 在稳定地层中,衬砌环按多铰圆环计算是十分经济合理的。1.衬砌基本荷载计算公式((衬砌环宽按1m考虑)

1.自重:

2.竖向土压3.拱背土压4.地面超载5.侧向均匀主动土压6.侧向三角形主动土压7.侧向土壤抗力8.水压: 按静水压考虑9.拱底反力

施工阶段1管片拼装2盾构推进3衬砌背后压注4衬砌环刚出盾尾

衬砌内力计算(1)自由变形均质模型(2)侧向弹性抗力均质模型(二)日本修正惯用法(三)多铰圆环结构模型计算法(1)日本山本稔法四)直(曲)梁—接头连续模型计算法(梁—弹簧模型)

山本法的计算原理:在于圆环多铰衬砌在主动土压和被动土压作用下产生,圆环由一不稳定结构逐渐转变成稳定结构,圆环变形过程中,铰不发生突变。这样多铰衬砌环在地层中就不会引起破坏,能发挥稳定结构的机能。假定:1适用于圆形结构2衬砌环在转动时,管片或砌块视作刚体处理3衬砌环外围土抗力按均变形式分布,土抗力的计算要满足砌环稳定性的要求,土抗力作用方向全部朝向圆心4计算中不计及圆环与土壤介质间的摩擦力,这对于满足结构稳定性是偏于安全的5土抗力和变位间关系按文克勒公式计算

盾构法隧道防水的综合处理措施1衬砌的抗渗要求2管片制作精度要求3接缝防水的基本技术要求(1)防

水密封材料的要求2)环缝密封垫3)纵缝密封垫)4二次衬砌5隧道外围的压浆,以及地层注浆

沉管法的优点:(1)隧道可紧贴河床最低点设置,隧道较短;(2)隧道主体结构在干坞中工厂化预制,因而可保持良好的制作质量和水密性;(3)对地基的适应性强;(4)接头数量少,只有管节之间的连接接头,由于采用了GINA和OMEGA止水带两道防水屏障,隧道的防水性能好缺点有:(1)需要一个站用较大场地的干坞(2)基槽开挖数量较大且需进行清淤,对航运和市区环境的影响较大。(3)管节浮运、沉放作业需考虑水文、气象条件等的影响,有时需短期局部封航。

沉管隧道的设计:总体几何设计;结构设计;通风设计;照明设计;内装设计;给排水设计;供电设计;运行管理设施设计等。其中总体几何设计非常重要

沉管结构的类型钢壳沉管和钢筋混凝土沉管

沉管结构的荷载结构自重;水压力;土压力;浮力;施工荷载;预应力;波浪和水流压力;沉降摩擦力;车辆活载;沉船荷载;地基反力;混凝土收缩影响;变温影响;不均匀沉陷影响;地震荷载等。

浮力设计包括干舷的选定和抗浮安全系数的验算(三)沉管结构的外轮廓尺寸

(1)干舷计算方法:按最大的砼容重,最大的砼体积和最小的河水比重计算干舷

(2)抗浮安全系数K=管段总重/管段排水重K=1.05~1.10 管段沉放阶段K=1.2~1.5 管段使用阶段.设计计算时,应按最小的混凝土容重和体积,最大的河水比重计算各阶段的抗浮安全系数。

计算与配筋(一)横向结构计算,箱形框架的结构分析必须经过“假定构件尺寸—分析内力―修正尺寸―复算内力”的几次循环(二)纵向结构计算(三)结构验算及配筋

预应力的应用一种是全预应力,一种是部分预应力。防水措施采用柔性防水

变形缝的布置与构造最有效的措施是设置垂直于隧道轴线方向的变形缝

变形缝的构造要要求:(1)能适应一定幅度的线变形与角变形;(2)施工阶段能传递弯矩,使用阶段能传递剪力;(3)变形前后均能防水。

1止水缝带2橡胶止水带和钢边橡胶止水带3管段接头,常用接头有GINA止水带、OMEGA止水带以及水平剪切键、竖直剪切键、波形连接件、端钢壳及相应的连接件,其中GINA带和OMEGA带起防水作用水下联接的方法1水下混凝土联接法2一种是水力压接法

沉管基础处理方法1先铺法:刮铺砂或石垫层。缺点是须有专用设备;须以设计高程和坡度在水底架设导轨;刮铺完成后,回淤土和坍坡的泥土常覆盖在铺好的垫层上;在流速大、回淤快的河道上施工困难。适用于底宽较小的垫层。2后填法:挖沟槽时,先超挖100cm,在沟槽底面安设临时支座,沉管沉设到支座上,待对接完毕后,在沉管底部回填垫料。方法常见方法有灌砂法、喷砂法、灌囊法、压砂浆法、压混凝土法.适用于底宽较大的沉管工程。

软弱土层中的基础处理方法1砂置换软弱地层,缺点地震液化。2打砂桩并加荷预压:固结时间长,影响工期。3减轻沉管重量:不实用。4采用桩基:解决桩顶与管底接触问题。水下混凝土传力法砂浆囊袋传力法活动桩顶法

基坑工程设计内容:(1)环境调查和基坑安全等级确定(2)围护结构选型(3)围护结构设计计算(4)围护结构稳定性验算[(1)基坑边坡总体稳定验算。(2)围护墙体抗倾覆稳定验算。(3)围护墙底面抗滑移验算。

(4)基坑围护墙前抗隆起稳定验算。(5)抗竖向渗流验算。(6)基坑周围地面沉降及其影响范围的估计。](5)节点设计(5)降水设计(7)土方开挖方案(8)基坑监测要求及方案

基坑围护结构的内力计算:采用考虑桩(墙)土共同作用的弹性地基上的杆系或框架模型,根据施工过程中发生的实际工况分步进行计算,同时考虑施工工况引起的结构的先期位移值以及支撑的变形的影响或采用荷载增量法进行计算,即所谓的“先变形、后支撑”的原则。

弹性地基杆系有限单元法的计算原理

弹性杆系有限元法:围护结构作为一空间二维结构体来计算,土的作用则像弹簧地基梁法一样,用土压力和土弹簧来代替.支撑或钳杆也用弹簧来代替,特点是可以考虑空间结构的作用;

弹性地基法:围护结构简化为一单位宽度的竖放的弹性地基梁,梁受墙后土压力的作用,土的作用则用一系列的土弹簧来代替,计算土弹簧刚度方法则可有e法、m法、c法等,支撑或锚杆也可用一系列的弹簧来代替。山肩帮男法、弹性法和弹塑性法,该方法考虑了土、结构和支撑或锚杆的共同作用,结合增量法可以考虑复杂的施工过程,方法简便,关键是土体弹簧刚度的确定,该方法是目前工程应用的主流方法,已足可以满足工程设计的需要。

基坑失稳破坏形式:(1)整体失稳破坏(2)承载力不足导致的破坏(3)基底滑动破坏(4)基地潜蚀、管涌(5)渗流(6)支档结构破坏(7)被动土压力丧失

围护结构的形式:边坡支护结构、重力式支护结构、支(锚)撑式支护结构、中心岛支护结构、逆作法支护结构、中心岛、逆作混合支护结构、盖挖法支护结构

桩式挡土墙:1围护结构和地基的整体抗滑稳定;2抗隆起稳定性验算;3抗渗流管涌稳定性;4围护结构内力和变形计算重力式挡墙验算:1 、滑动稳定性验算;2 、倾覆稳定性验算;3、土体整体滑动验算;4、坑底隆起验算;5.、管涌验算

基坑围护墙外土体沉降估算1.三角形沉降曲线2.指数曲线

基坑常见问题及处理

2、土方超挖,可能导致地下连续墙踢脚、坑底隆起,最终可能导致基坑失稳。因此必须严格控制开挖深度,严格分区、分段、分层开挖。沿纵向按限定长度的开挖段逐段开挖;在每个开挖段中分层、分小段开挖,随挖随撑,按规定时限施加支撑预应力,做好基坑排水,减少基坑暴露时间,并加强基坑的跟踪监测,及时防范超挖。一旦出现超挖且出现危险征兆,必须立即停止土方开挖,采取回填或增加支撑的办法加以解决。基坑开挖时严禁机械碰撞支撑、支撑柱及工程桩。

3、坑内土方坡度太陡

往往会导致坑内土坡失稳,甚至推动支撑立柱位移导致基坑事故。因此坑内留坡必须根据降水情况通过验算来确定,须分级放坡,大于1:2。

4、支撑施工问题1必须严格按照“先撑后挖”原则进行。施工必须杜绝冒险挖土,不做支撑或晚做支撑。2支撑预加轴力应对称、分级施工。3支撑底垫层混凝土必须清除(特别是受力后的及时清除)。

5、承压水问题引起坑底隆起失稳和坑底管涌失稳。应进行严格的计算,并考虑设计布置降压井,对于前者,应采用阶梯式挖土方案或坑壁四周预留一部分反压土;对于后者,可采取排水降低地下水位或预先截止地下水流入基坑的措施。

6、换撑未满足传力要求贸然拆除支撑采用底板和楼板换撑后拆除支撑,否则将带来地下连续墙位移过大。支撑拆除可以通过位移严密跟踪监测来进行。

7、渗漏问题1实际中常出现止水帷幕的渗漏,并伴有大量的漏水漏砂,边坡失稳、坍塌、倒桩及附近建筑物、路面的不均匀沉降等现象。其内因主要是自身的缺陷,如地下连续墙接缝不吻合或在透水层处有蜂窝孔洞;拉伸式钢板桩沉桩遇石等硬物出现偏移不咬缝;旋喷止水桩在水下成型不佳;深层搅拌桩遇硬物不闭合等;外因主要是场地的水文地质条件差或基坑开挖深度大,周围的动水压力相对增大,导致止水帷幕挠曲或侧移。处理:准备有详细的应急预案。严格控制施工质量,避免地下连续墙墙体出现薄弱点而在外层水压作用下产生渗水事故。在开挖过程中,应当及时封堵地下连续墙接缝和墙体渗漏点。须进行降水试验、检监测与分析。系列应急快速处理措施,必要时辅助以坑外降水措施。

同济大学建筑学结构选型题库

同济大学建筑学结构选型题库 1、试述建筑平立面尺寸对结构性能的影响。 答:1. 建筑平面的对称性 建筑平面形状最好是双轴对称的,这是最理想的,但有时也可能只能对一个轴对称,有时可能是根本找不到对称轴。不对称的建筑平面对结构来说有三个问题:一是会引起外荷载作用的不均匀,从而产生扭矩;二是会在凹角处产生应力集中;三是不对称的建筑平面很难使三心重合。因此,对于单轴对称或无轴对称的建筑平面,在结构布置时必须十分小心,应该对结构从各个方向反复进行计算,并考虑结构的空间作用。 2. 质量布置的对称性 仅仅由于建筑平面布置的对称并不能保证结构不发生扭转。在建筑平面对称和结构刚度均匀分布的情况下,若建筑物质量分布有较大偏心,当遇到地震作用时,地震惯性力的合力将会对结构抗侧刚度中心产生扭矩,这时也会引起建筑物的扭转及破坏。 3. 结构抗侧刚度的对称性 抗侧力构件的布置对结构受力有十分重要的影响。常常会遇到这样的情况,即在对称的建筑外形中进行了不对称的建筑平面布置,从而导致了结构刚度的不对称布置。在建筑物的一侧布置墙体,而在其他部位则为框架结构。由于墙体的抗侧刚度要比框架大得多,这样当建筑物受到均匀的侧向荷载作用时,楼盖平面显然将发生图中虚线所示的扭转变位。 4、需要抗震设防的建筑,结构抗震设计规范对建筑体型有较多的限制条件,其主要原则是:建筑的平、立面布置宜规则、对称,建筑的质量分布宜均匀,避免有过大的外挑和内收,结构抗侧刚度沿竖向应均匀变化,楼层不宜错层,构件的截面由下至上逐渐减小,不突变。当建筑物顶层或底部由于大空间的要求取消部分墙柱时,结构设计应采取有效构造措施,防止由于刚度突变击产生的不利影响。 对于矩形平面,其长边与短边之比不宜过大。对非矩形平面,则还应限彻其翼肢的长度, 在结构布置中应通过调整平面形状和尺寸,采取构造和措施,尽量使整个建筑物形成一个整体结构,以提高结构的抗震,不然的话,则应设置抗震缝,将建筑物划分为若干个独立的结构单元。 2、试述高层建筑结构分析相对于多层建筑的特殊性。 答:从结构分析的基本原理来说,高层建筑结构的分析与多层建筑结构的分析是一样的。但是由于以下两个方面的原因,使得高层建筑结构的分析又具有其特殊性。一方面是由于墙柱内轴力的增加,和墙柱总高度的增加,构件轴向变形所引起的对结构内力与位移的影响已不可忽略;同时由于高层建筑结构中各构件截面高度往往较大,构件截面剪切变形对结构内力和位移的影响也已不可忽略。另一方面是由于建筑物高度的增加,侧向风荷载或地震作用所产生的结构内力与位移常常成为结构设计的控制因素。 随着建筑物层数的增加,楼面结构所耗用的材料几乎不变,而柱或墙体为承受竖向荷载所消耗的材料与层数呈近乎线性的关系增长。值得注意的是,为承受侧向力所需要的材料的增长与层数成抛物线关系。在超高层范围内,层数的增加会引起土建造价的大幅度上升。当结构设计较为合理时,例如选用合理的结构型式,进行合理的结构布置,采用合理的建筑物高宽比,则为抵抗水平荷载所需增加的材料用量或土建造价尚可接受,而如果结构设计不合理,例如对于高宽比很大的建筑物,则为保证建筑物在侧向荷载作用下的强度和刚度,材料用量或土建造价的增长将使得该建筑物难以建成。 高层建筑结构从整体上说可以看成是底端固定的悬臂柱,承受竖向荷载和侧向水平力的作用,建筑物的侧向位移,常会成为结构设计的控制因素。侧向位移过大,会导致建筑装修与隔墙的损坏,造

同济大学地下建筑结构复习要点

同济大学地下建筑结构复习 1 绪论 1.1简述地下建筑结构的概念及形式 地下建筑结构即埋置于地层内部的结构。包括衬砌结构和内部结构两部分。要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。地下建筑结构的形式主要由使用功能、地质条件和施工技术等因素确定。根据地质情况差异可分为土层和岩层内的两种形式。 土层地下建筑结构分为1.浅埋式结构2.附建式结构3.沉井(沉箱)结构4.地下连续墙结构5.盾构结构6.沉管结构7其他如顶管和箱涵结构。 岩石地下建筑结构形式主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形,还有如喷锚结构、穹顶结构、复合结构。 1.2简述地下建筑结构设计程序及内容 设计工作一般分为初步设计和技术设计两个阶段 初步设计主要内容:1.工程等级和要求,以及静、动荷载标准的确定2.确定埋置深度和施工方法3.初步设计荷载值4.选择建筑材料5.选定结构形式和布置6.估算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度等主要尺寸7.绘制初步设计结构图8.估算工程材料数量及财务概算 技术细节主要内容:1.计算荷载2.计算简图3.内力分析4.内力组合5.配筋设计6.绘制结构施工详图7材料、工程数量和工程财务预算 2 地下建筑结构的荷载 2.1地下建筑荷载分哪几类? 按其存在的状态,可以分为静荷载、动荷载和活荷载等三大类 2.2简述地下建筑荷载的计算原则 需进行最不利情况的组合,先进性个别荷载单独作用下的结构各部件截面内力,再进行最不利的内力组合,得出各设计控制截面的最大内力。 2.3土压力可分为几种形式?其大小关系如何? 土压力分为静止土压力E0、主动土压力力Ea 被动土压力Ep,则Ep>E0>Ea 2.4静止土压力是如何确定的? 在挡土结构在土压力作用下,结构不发生变形和任何位移,背后填土处于弹性平衡状态,则作用于结构上的侧向土压力,称为静止土压力。静止土压力可根据半无限弹性体的应力状态求解。 2.5库仑理论的基本假设是什么?并给出其一般土压力计算公式。 基本假设:1)挡土墙墙后土体为均质各向同性的无黏性土2)挡土墙是刚性的且长度很长,属于平面应变问题3)挡土墙后土体产生主动土压力或被动土压力

建筑结构抗震设计期末考试习题全集

建筑结构抗震设计期末考试习题全集 1、场地土的液化:饱和的粉土或砂土,在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减少,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象。 2、等效剪切波速:若计算深度范围内有多层土层,则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。 3、地基土抗震承载力:地基土抗震承载力aE a a f f ζ=?,其中ζa 为地基土的抗震承载力调整系数,f a 为深宽修正后的地基承载力特征值。 4、场地覆盖层厚度:我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)定义:一般情况下,可取地面到剪切波速大于500m/s 的坚硬土层或岩层顶的距离。 5、砌体的抗震强度设计值:VE N V f f ?=,其中f v 为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,ζN 为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数。 6、剪压比:剪压比为c 0V/f bh ,是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。 7、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括 纵波(P )波和 横(S ) 波,而面波分为 瑞利 波和 勒夫 波,对建筑物和地表的破坏主要以 面 波为主。 8、场地类别根据 等效剪切波波速 和 场地覆土层厚度划分为IV 类。 9.在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T 1>1.4T g 时,在 结构顶部 附加ΔF n ,其目的是 考虑 高振型 的影响。 10.《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和 长悬臂 结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的 高层建筑 等,应考虑竖向地震作用的影响。 11.钢筋混凝土房屋应根据烈度、 建筑物的类型 和 高度 采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 12.多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是 为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力 ,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是 避免纵墙发生较大出平面弯曲变形,造成纵墙倒塌 。 13.用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般有 反弯点法 和 D 值法 。 14.在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用 平方和开平方 的组合方法来确定。 15.为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即 初步判别 和 标准贯入试验 判别。 16.工程结构的抗震设计一般包括 结构抗震计算 、抗震概念设计 和抗震构造措施三个方面的内容。 17.《抗震规范》规定,建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。 18.一般情况下,场地的覆盖层厚度可取地面至土层的剪切波速大于 500m/s 的坚硬土层或岩石顶面的距离。 19.从地基变形方面考虑,地震作用下地基土的抗震承载力比地基土的静承载力 大。 20.地震时容易发生场地土液化的土是:处于地下水位以下的饱和砂土和粉土。 21.目前,求解结构地震反应的方法大致可分为两类:一类是拟静力方法,另一类为直接动力分析法。 22.对砌体结构房屋,楼层地震剪力在同一层墙体中的分配主要取决于楼盖的水平刚度和各墙体的侧移刚度。 23.用地震烈度来衡量一个地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度, 5级以上的地震称为

同济大学地下建筑结构复习重点

第一章:概论 1.地下建筑结构的概念。 地下建筑结构——埋置地层内部的结构 衬砌——与土层接触的永久性支护结构承重、维护作用 2.结构形式选择考虑的因素: 答:1、使用功能;2、地质条件;3、施工技术 第二章:地下建筑结构的荷载 1、概念: 主动土压力:当挡土结构向离开土体方向偏移时,使墙后土体的应力状态达到主动极限平衡状态时填土作用于墙背的土压力。 被动土压力:当挡土墙向土体方向偏移挤压填土至其达到极限平衡状态时作用于墙背上的土压力。 静止土压力:挡土结构在土压力作用下,结构不发生变形和任何位移,背后填土处于弹性平衡状态,此时作用在结构上的侧向土压力称为静止土压力。 围岩压力: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。 普氏压力拱理论:洞室开挖后如不及时支护,洞顶岩土将不断垮落而形成一个拱形,又称塌落拱。其最初不稳定,若洞侧壁稳定,则拱高随塌落不断增高,如侧壁不稳定,则拱高和拱跨同时增大。当洞的埋深较大时塌落拱不会无限发展,最终将在围岩中形成一个自然平衡拱。地层弹性抗力:结构变形使土体被动受力时,土对结构的产生的反作用力。决定于结构的变形和地层的物理力学性质。 2.水土压力计算方法:郎肯土压力计算公式,考虑地下水时水土压力计算方法和计算图式。 3.(了解)按松散体理论对浅埋结构与深埋结构的划分,浅埋结构和深埋结构垂直围岩压力的计算方法。 4 .土层弹性抗力的计算理论:局部变形和共同变形理论要点。 局部变形理论:Winkler模型,认为地层的弹性抗力与变为成正比。 共同变形理论:弹性半无限空间模型,弹性地基上一点的外力不仅引起该点发生沉陷而且还会引起附近一定范围的地基沉陷。 第四章:浅埋式结构 1.概念:浅埋式结构 浅埋式结构:覆盖土层较薄,不满足压力拱成拱条件,或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地下结构。 2.了解浅埋式结构形式和特点。 (1)直墙拱:从结构受力分析看,拱形结构主要承受轴向压力,其中弯矩和剪力都较小。所以一些砖、石和混凝土等抗压性能良好,而抗拉性能又较差的材料在拱形结构中得以充分发挥其材料的特性。 (2)矩形闭合框架:用在跨度大、整体性和防护等级高地下结构中,空间利用率高,挖掘断面经济,且易于施工。分为: 1)单跨矩形闭合框架 2)双跨和多跨的矩形闭合框架 3)多层多跨的矩形闭合框架 (3)梁板式结构

地下建筑结构复习资料.doc

地下结构的定义:保留上部地层(山体或土层)的前提下,在开挖出能提供某种用途的地下空间内修建的结构物,统称为地下结构。 地下工程分类:交通隧道,水工隧洞、矿山巷道、地下仓库、地卞工厂、地下民用与公共建筑、地F市政工程、人防工程、国防地下工程。 地下建筑是修建在地层屮的建筑物。它可以分为两人类:一类是修建在土层屮的;一类是修建在岩层中的;广义上讲,任何结构物都是修建在相应的介质屮的, 下建筑结构,即埋置于地层内部的结构。 永久性支护结构——即衬砌结构。衬砌结构主要是起用重和围护两方血的作用。下建筑与地面建筑结构的区别 (1)计算理论、设计和施工方法 (2)地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。 (3)地下建筑结构埋置于地下,其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上, 而R约束着结构的移动和变形。所以,在地下建筑结构设计中除了要计算因素多变的岩土体压力之外,还要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。这一点乃是地F建筑结构在计算理论上与地而建筑结构最主要的差别。 结构型式首先由受力条件来控制,即在一定地质条件的土水压力下和一定的爆炸与地震等动载下求出最合理和经济的结构型式。 结构型式也受使用要求的制约;施工方案是决定地卜?结构型式的重耍因素地下结构常见的型式有以下几种 (1)附建式结构(2)浅埋式结构图3)地道式结构4)沉井法结构(5)盾构法结构(6)连续墙结构(7)顶管结构(8)沉管法结构 设计分工艺设计、规划设计、建筑设计、防护设计、结构设计、设备设计等。结构设计工作一般分初步设计和施工图设计两个阶段。 初步设计的内容:(1)工程防护筹级,三防要求与动载标准的确定; (2)确定埋置深度与施工方法; (3)草算荷载值; (4)选择建筑材料; (5)选定结构型式和布置; (6)佔算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度等主要尺寸; (7)绘制初步设计结构图; (8)估算工程材料数量及财务概算。 技术设计:(1)计算荷载:(2)计算简图:3)内力分析:(4)内力组合:(5)配筋设计:(6)绘制结构施工详图;(7)材料、工程数量和工程财务预算 计算原则:1)使用规范 2)设计标准:确定地下建筑物的荷载、建筑材料的选用、允许考虑由塑性变形引起的内力重分布、截面计算原则、材料强度指标 3)计算理论 (1)计算原理:较多地应用以文克尔假定的基础局部变形理论以及以弹性理论为基础的共同变形理论。说明 (2)计算方法:一?般结构力学法,弹性地棊梁法,矩阵分析法。 浅埋暗挖法 施工中应坚持十八字方针:管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测。

建筑构造期末考试试卷及答案

C、圈梁可以兼做过梁、当遇有门窗洞口时,需增设附加圈梁 建筑构造考试试卷14 、 F列关于构造柱,说法错误的是( A、构造柱的作用是增强建筑物的整体刚度和稳定性 B 、构造柱可以不与圈梁连接 一、单项选择题:(每题2分,共40分) 1、根据《建筑模数协调统一标准》的规定,我国基本模数的数值规定为( C 、100mm )° 15 、 16 、 17 、 C、构造柱的最小截面尺寸是240mn X80mm 伸缩缝是为了预防( A、温度变化 )对建筑物的不利影响而设置 的。 B 、地基不均匀沉降 沉降缝的构造做法中要求基础( A、不断开B 、可断开,也可不断开 、构造柱处的墙体宜砌成马牙搓 地震D、荷载过大 、刚性连接、断开 预制钢筋混凝土楼板在承重墙上的搁置长度应不小于 A 1000mm B 2、刚性基础的受力特点是( A抗拉强度大、抗压强度小C抗剪 切强度大D 3、基础埋深不能过浅,至少不能浅于( A、1000mm B 、800mm 、10mm D 、300mm A、60mm B 、80mm C 、100mm 、120mm 、抗拉、抗压强度均大 、抗压强度大、抗拉强度小 )mm 、500mm D 、300mm C 4、地下室防潮的外墙外侧应回填不易透水的土壤,这部分回填土的宽度应不少于( C 、1000mm D )等几种方式。 纵墙承重,内墙承重,外墙承重 ,横墙承重,纵横墙承重 外墙承重,纵横墙承重 ,内墙承重, A、500mm B 5、墙承重结构布置方案可分为( A、横墙承重, B、纵横墙承重 C、内墙承重, D、半框架承重 18 、 19 、 预制钢筋混凝土楼板在梁上的搁置长度应不小于 A、60mm B 、80mm 、100mm 、120mm )mm 、800mm 外墙承重 、1000mm 、1500mm 20 、 6、普通粘土砖的规格为( A 240mm< 120mm< 60mm C 240mm< 115mm< 53mm 7、外墙与室外地坪接触的部分叫 A、勒脚 B 、散水 、240mn K 110mn K 55mm 、240mn K 115mn K 55mm )° 、明沟 D 、暗沟 般建筑雨棚跳出的长度为()° A、 1500mm B 、1200mm C 、2100mm D 、1800mm 阳台按结构形式不同可分为() A、凹阳台,凸阳台 B、封闭阳台, 、填空题:(每空1分,共20分) 1、人工地基的加工方法有三大类,即压实 法、 开敞阳台C、板式阳台,梁板式阳台 2、基础底面下可设置垫层,垫层多用低强度等级的或三合土,厚度 侧加宽mm 3、墙身防潮层根据设置的位置不同分为防潮层和 D、生活阳台,服务阳 mm 防潮 层。 4、圈梁补救方法是在该洞口上方或下方增设一道附加圈梁与被中断的主圈梁搭接,两端搭的长度L时两8、当室内地面和垫层为不透水材料时, 其水墙身水平防潮层的位置应设在(的高度h而定,即,且 A垫层高度范围内 B.室内地面以下60mm处5、房屋建筑中的变形缝分为三 种。C垫层标高以下、平齐或高于室内地面面层6、填充墙应与两侧的框架柱有可靠的连接,拉结筋为,长度为带弯钩 9、砖砌窗台的出挑尺寸一般为 A 60mm B 、90mm C 、120mm D 、180mm 10、外窗台面应低于内窗台面,且应做成外倾坡以利于排水,该坡度应不小于()的坡 面。 筋制成,间距视填充墙砌块厚度和皮数而定, 地埋在砌块的灰缝 中。 7、楼板层主要有三部分组成: 也就是要求在左右范围内使拉结筋均能恰 11 、 12 、 13 、 A 1% B 、2% C 、3% D 、5% 钢筋混凝土门窗过梁应伸进墙内的支承长度不小于( A 60mm B 、120mm C 、250mm 基础圈梁可设在任何位置,但最咼不得超过室内地坪下( A 60mm B 、120mm C 、250mm 、370mm )处° 、370mm &楼板层的最底部构造是顶棚,顶棚分为 三、判断题:(每题1分,共5 分) 1、建筑物的等级按照耐久年限划分为三 级。 2、地基分为人工地基和天然地基两大 类。 两 种。 F列关于圈梁,说法错误的是( 般情况下,圈梁必须封闭 B. 过梁可以兼做圈梁 3、位于建筑物下部支承建筑物重量的土壤层叫基 础。 4、按构造要求,过梁必须是连续闭合 的。 5、根据钢筋混凝土楼板的施工方法不同可分为现浇 式、 装配式、装配整体 式。

《建筑构造》基础与地下室(练习题答案)

基础与地下室 一、填空题: 1、地基按是否需要处理可分为与两大类。 天然地基、人工地基 2、建筑物的荷载在地基中向下传递时,地基应力与应变逐渐递减至忽略不计,据此可将地基分为层与层两个层次。 持力层、下卧层 3、基础埋深是指垂直距离。 室外地面标高至基础底面标高之间 4、基础按所用材料和受力特点可分为和两大类。 刚性基础、柔性基础 5、当埋深变化时,刚性基础底宽的增加要受到的限制。 刚性角 6、基础按构造形式可分为条形基础、独立基础与联合基础三大类、其中常见的联合基础形 基础、基础等。 7、地下室防潮包括防潮和防潮两个方面以使整个地下室防潮层连成整体,形成整体防潮。 水平、垂直 9、地下室柔性防水构造可分为与两种做法。 外防水、内防水 二、单选题: ( C )1. 地基是: A、建筑物地面以下的承重构件 B、建筑物的下层结构 C、是承受由基础传下荷载的土层 D、建筑物的一部分 (A)2. 埋深大于5米的基础称为 A、深基础 B、浅基础 C、不埋基础 D、刚性基础 ( B )3. 当地下水位很高,基础不能埋在地下水位以上时,为减少和避免地下水的浮力和影响,应将基础底面埋至什么位置 A、最高水位200 mm以下 B、最低水位200 mm以下 C、最高水位500 mm以下 D、最高水位与最低水位之间 ( C )4. 一般情况下,对埋置在粉砂、粉土和黏性土中的基础,基础底面应埋置在冰冻线 ( B )5. 砖基础采用台阶式、逐级向下放大的做法,一般按每2皮砖挑出多少来砌筑 A、1/2砖 B、1/4砖 C、3/4砖 D、1皮砖 ( D )6. 刚性基础的受力特点是 A、抗拉强度大,抗压强度小 B、抗拉、抗压强度均大 C、抗剪强度大 D、抗压强度大、抗拉强度小 ( B )7. 钢筋混凝土柔性基础中钢筋直径不宜小于8mm,混凝土强度不低于

福州大学地下建筑结构试卷汇编

福州大学2013~2014学年第2学期考试A 卷 课程名称 地下建筑结构 考试日期 考生姓名 学号 专业或类别 土木工程 考生注意事项:1、本试卷共 6 页,请查看试卷中是否有缺页。 2、单数码页均应填写姓名、专业等信息。 3、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 一、问答题(共5题,每题8分) 1、计算侧向土压力的理论有哪两种。列出其基本公式,它们在计算假定上有什么区别。 郎肯理论假定: 挡土墙背垂直光滑;填土表面水平;墙体为刚性体。 其主动土压力为a a a K c zK 2-=γσ,其中)2 45(tan 2? -= a K 。其被动土压力为 p p p K c zK 2-=γσ,其中)2 45(tan 2? += p K 。 库仑理论假定:理想的散粒体;墙背粗糙;滑动破坏面为平面;楔体整体滑动且处于极限平衡状态。 其主动土压力为2 22)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++?-==βαδαβ?β?δααα?γγσz zK a a 。 其被动土压力为2 22] )cos()cos()sin()sin(1)[cos(cos ) (cos βαδαβ?δ?δααα?γγσ-?-+?++-?+==z zK p p 。 2、简述地下建筑结构设计中的两大类计算模型。 荷载结构模型认为地层对结构的作用只是产生作用在地下建筑结构上的荷载(包括主动地层压力和被动地层抗力),衬砌在荷载的作用下产生内力和变形,与其相应的计

算方法称为荷载结构法。 地层结构模型把地下结构与地层作为一个受力变形的整体,按照连续介质力学原理来计算地下建筑结构以及周围地层的变形;不仅计算出衬砌结构的内力及变形,而且计算周围地层的应力,充分体现周围地层与地下建筑结构的相互作用。 3、列出弹性力学(平面应力问题)的三大方程与边界条件。简述应力解法(以应力为基本未知量)求解这些偏微分方程组的基本过程。 平衡微分方程???? ???=+??+??=+??+??00y y xy x xy x F y x F y x σττσ, 几何方程???? ???????+??=??=??=y u x v y v x u xy y x γεε,本构方程??? ??? ???=-=-= 1)(1)(1xy xy x y y y x x G E E τγμσσεμσσε, 位移边界条件在S u 上:???==v v u u ,应力边界条件在S σ上:???=+=+y y xy x xy x p m l p m l σττσ。 在体力为常数时,通过求导、叠加、代入等方法将三大方程改写为:0)(2=+?y x σσ。 引入含待定系数的埃雷函数Φ使之满足04 =?Φ,则各应力分量可写成:22y x ??=Φσ,2 2x y ??=Φ σ,y x xy ???-=Φ τ2。使这些应力分量满足应力边界条件可求出待定系数,最终完全确定整个求解域内的 应力,进而确定整个求解域内的应变与位移。 4、对常规错缝拼装的圆形盾构法隧道的衬砌结构,按照荷载结构法计算其内力时,其基本作用荷载有哪几种,其结构简化形式有哪几种? 自重:δγh g =;竖向土压(浅埋):∑==n i i i h q 1γ;

地下建筑结构复习

地下建筑结构复习第一章绪论 1.1简述地下建筑结构的概念及形式:地下建筑结构即埋置于地层内部的结构。包括衬砌结构和内部结构两部分。要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。地下建筑结构的形式主要由使用功能、地质条件和施工技术等因素确定。根据地质情况差异可分为土层和岩层内的两种形式。土层地下建筑结构分为①浅埋式结构②附建式结构③沉井(沉箱)结构④地下连续墙结构⑤盾构结构⑥沉管结构⑦其他如顶管和箱涵结构。岩石地下建筑结构形式主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形,还有如喷锚结构、穹顶结构、复合结构。 1.2简述地下建筑结构设计程序及内容:设计工作一般分为初步设计和技术设计两个阶段;初步设计主要内容:①工程等级和要求,以及静、动荷载标准的确定②确定埋置深度和施工方法③初步设计荷载值④选择建筑材料⑤选定结构形式和布置⑥估算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度等主要尺寸⑦绘制初步设计结构图⑧估算工程材料数量及财务概算。技术细节主要内容:①计算荷载②计算简图③内力分析④内力组合⑤配筋设计⑥绘制结构施工详图⑦材料、工程数量和工程财务预算 1.3地下建筑结构的优缺点有哪些:优点①被限定的视觉影响②地表面开放空间③有效的土地利用 ④有效的往来和输送方式⑤环境和利益⑥能源利用的节省和气候控制⑥地下的季节湿度的差异⑧自然灾害的保护⑨市民防卫⑩安全⑾噪声和震动的隔离⑿维修管理缺点①获得眺望和自然采光机会有限②进入和往来的限制③能源上的限制 1.4地下建筑结构的工程特点:①建筑结构替代了原来的地层(承载作用)②地层荷载随施工过程是发生变化的③地质条件影响地层荷载④地下水准结构设计影响大④设计考虑施工、使用的整个阶段⑤地层与结构共同的承载体系⑥地层的成拱效应 1.5地下建筑地下建筑结构地上建筑区别:计算理论设计和施工方法不同,地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂,因为地下建筑结构埋置于地下,其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上,而且约束着结构的移动和变形。第二章地下建筑结构的荷载 2.1地下建筑荷载分哪几类:按其存在的状态,可以分为静荷载(结构自重,岩土体压力)、 动荷载(地震波,爆炸产生冲击)和活荷载(人群物件和设备重量,吊车荷载)三大类 2.2简述地下建筑荷载的计算原则:需进行最不利情况的组合,先进性个别荷载单独作用下的结构

同济大学综合楼构造分析

综合楼的建筑构造分析 位置与概况 综合楼位于校园的东北部,东临主干道四平路,北临国康路,南侧与行政楼之间有一块大型的景观绿化广场,整个占地面积为15615平方米。广场下部有一面积为7859平方米的停车场。该建筑地下一层,地上塔楼27层(包括21个标准层,层高4m;6个设备层,层高2m),建筑高度98m,总建筑面积46000平方米。 背景与功能 综合楼是为了纪念同济百年校庆的一个作品,主要的功能是集办公与教学一体,并体现了同济在建筑方面的卓越成就。英国结构工程师学会授予综合楼的设计教育与医疗建筑类大奖,成为自1968年奖项设立以来中国大陆地区第一个获奖项目。作为百年校庆的标志性建筑,综合楼高度近100米。由于是21世纪的代表性作品,所以设计为21层。大楼从外型看是一个方正的建筑,边长近50米的正方形以16.2m*16.2m为一个单元,将教学、科研、接待、办公、会议等多种功能集中在7个L形单元,每个单元高度为3层,在楼内顺时针旋转叠置上升,中央形成一个通高的中庭。中庭的大跨度空间中分布了多个造型各异的单体,单体包括了会议厅、多媒体室等进行教研会议的场所。透过围绕楼体旋转上升的玻璃幕墙能够清晰地看到楼内颜色丰富的单体,产生了楼中楼的效果。大楼的整体方正造型和楼内单体的造型产生了强烈的对比效果。正是楼中中庭并不规则的中空空间使整个大楼产生了一种强烈的空间感。 通高的中庭 结构与构造 综合楼的建筑空间组织复杂但是却不显错乱。其间功能单元可进行多种使用方式的转换。建筑形体盘旋而上,虚实相间。复杂的建筑空间给结构体系的选择和结构设计带来了挑战。设计采用由方钢管混凝土框架和外围粘滞阻尼支撑组成的耗能支撑框架结构体系。从结构抗震的角度出发,大型复合中庭导致每层楼板的开动较大,在水平地震作用下,楼板薄膜效应削弱。“L”形体块的螺旋上升设置,致使各体块单元的质心亦呈螺旋上升排列。在地震作用下结构将产生较大的扭转效应。设备层的设置使结构的侧向刚度不规则。设计采用的钢结构体系,形成巨型框架结构,实现建筑空间大跨度,并有效减轻结构自重,增强外围框架的空间协同抗扭性能。外围框架对应建筑螺旋布置的56个阻尼支撑,在水平地震作用下,粘滞阻尼器做功耗散输入的振动能量,减小结构的扭转影响。经同济大学土木工程防灾国家重点实验室进行的模型几何相似比为1/15的模拟地震振动台研究,试验结果为结构抗震设计提供了可靠依据,确立了结构设计方案的可行性。因此模型也作为象征综合楼的雕塑立于楼前的广场,富有意义。楼盖体系采用压型钢板组合楼板,板底不再配置受拉钢筋,仅在板

同济大学土木工程教学大纲

2010年土木工程专业培养计划 附件一:教学安排 课程性质课程编号课程名称考试学期学分学时上机时数实验时数A1 002016 形势与政策(1) 1 0.5 1 0 0 A1 031106 画法几何与工程制图(上) 1 2 2 0 0 A1 070373 中国近现代史纲要 1 2 2 0 0 A1 100100 大学计算机基础 1 1.5 1 17 0 A1 112001 大学英语(A)1 1 4 4 0 0 A1 112144 大学英语(三级) 1 4 4 0 0 A1 112145 大学英语(四级) 1 4 4 0 0 A1 122004 高等数学(B)上 1 5 5 0 0 A1 123001 普通化学 1 3 3 0 0 A1 123002 普化实验 1 0.5 1 0 0 A1 320001 体育(1) 1 1 2 0 0 B1 030190 土木工程概论(E) 1 1 1 0 0 B1 080075 土木工程材料 1 2 2 0 17 A1 002017 形势与政策(2) 2 0.5 1 0 0 A1 031107 画法几何与工程制图(下) 2 2 2 0 0 A1 070374 思想道德修养和法律基础 2 3 2 0 0 A1 112002 大学英语(A)2 2 4 4 0 0 A1 112145 大学英语(四级) 2 4 4 0 0 A1 112146 大学英语(五级) 2 4 4 0 0 A1 122005 高等数学(B)下 2 5 5 0 0 A1 124003 普通物理(B)上 2 3 3 0 0 A1 124006 物理实验(上) 2 1 2 0 0 A1 320002 体育(2) 2 1 2 0 0 A1 360011 军事理论 2 1 1 0 0 B1 125111 工程力学I 2 4 4 0 8 A1 002018 形势与政策(3) 3 0.5 1 0 0 A1 030132 C++语言 3 2.5 2 17 0 A1 070376 马克思主义基本原理 3 3 2 0 0 A1 100116 数据库技术与应用 3 2.5 2 34 0 A1 110178 大学英语(A)3 3 2 2 0 0 A1 110179 中级口语 3 2 2 0 0 A1 110180 英语报刊选读 3 2 2 0 0 A1 110181 商务英语 3 2 2 0 0 A1 110182 综合翻译 3 2 2 0 0 A1 110183 实用写作 3 2 2 0 0 A1 122010 线性代数B 3 3 3 0 0 A1 124004 普通物理(B)下 3 3 3 0 0 A1 124007 物理实验(下) 3 0.5 1 0 0 A1 320003 体育(3) 3 1 2 0 0

《地下建筑结构》考试重点

第一章 衬砌结构的作用:承重和围护。 结构形式影响因素:受力条件、使用要求、施工方案。 结构形式:浅埋式结构、附建式结构、沉井结构、地下连续墙结构、盾构结构、沉管结构、桥梁基础结构、其他结构。 拱形结构的优点: 1.地下结构的荷载比地面结构大,且主要承受垂直荷载。因此,拱形结构就受力性能而言 比平顶结构好。 2.拱形结构的内轮廓比较平滑,只要适当调整拱曲率,一般都能满足地下建筑的使用要求, 并且建筑布置比圆形结构方便,净空浪费也比圆形结构少。 3.拱主要是承压结构。适用于采用抗拉性能较差,抗压性能较好的砖、石、混凝土等材料 构筑。材料造价低,耐久性良好,易维护。 地下建筑与地面建筑结构的区别: 1.计算理论、设计和施工方法。 2.地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。 3.地下建筑结构埋置于地下,其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上,而且 约束着结构的移动和变形。 岩石地下建筑结构形式 (一)拱形结构:1.贴壁式拱形结构:(1)半衬砌结构(2)厚拱薄墙衬砌结构(3)直墙拱形衬砌(4)曲墙拱形衬砌结构2.离壁式拱形衬砌结构 (二)喷锚结构 (三)穹顶结构 (四)连拱隧道结构 (五)复合衬砌结构 第二章 荷载种类: 静荷载:是指长期作用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载。 动荷载:原子武器和常规武器的爆破冲击波;地震波作用下的动荷载。 活荷载: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变化。其他荷载:混凝土收缩、温度变化、结构沉降、装配误差等。 按其作用特点及使用中可能出现的情况分为以下三类:永久(主要)荷载、可变(附加)荷载和偶然(特殊)荷载。 软土地区浅埋地下工程采用“土柱理论”进行计算。 第三章 弹性地基梁与普通梁的区别: 1.超静定的次数是有限,还是无限。 2.普通梁的支座通常看作刚性支座,即略去地基的变形,只考虑梁的变形;弹性地基梁必 须同时考虑地基的变形。 第四章 国际隧协认为可将其归纳为以下四种模型: 1.以参照已往隧道工程的实践经验进行工程类比为主的经验设计法;

地下建筑结构复习提纲

第 1 章绪论 1、地下建筑结构是修建在地层中的建筑物。它可以分为两大类:一类是修建在土层中的;一类是修建在岩层中的;广义上讲,任何结构物都是修建在相应的介质中的 2、地下建筑结构的作用 (1)地下建筑结构,即埋置于地层内部的结构。修建地下建筑物时,首先按照使用要求在地层中挖掘洞室,然后沿洞室周边修建永久性支护结构——即衬砌结构。而内部结构与地面建筑的设计基本相同 (2)作用:衬砌结构主要是起承重和围护两方面的作用。承重,即承受岩土体压力、结构自重以及其它荷载的作用;围护,即防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等。 3、地下建筑与地面建筑结构的区别 (1)计算理论、设计和施工方法 (2)地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。 (3)地下建筑结构埋置于地下,其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上,而且约束着结构的移动和变形。所以,在地下建筑结构设计中除了要计算因素多变的岩土体压力之外,还要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。这一点乃是地下建筑结构在计算理论上与地面建筑结构最主要的差别。 第 2 章地下建筑结构的荷载 1、掌握地下建筑结构所承受的荷载类型及其组合原则。 按存在状态可分为:静荷载、动荷载和活荷载等 静荷载:又称恒载。是指长期作用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载,如结构自重、岩土体压力和地下水压力等; 动荷载:要求具有一定防护能力的地下建筑物,需考虑原子武器和常规武器(炸弹、火箭)爆炸冲击波压力荷载,这是瞬时作用的动荷载;在抗震区进行地下结构设计时,应计算地震波作用下的动荷载作用 活荷载: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变化,如地下建筑物内部的楼地面荷载(人群物件和设备重量)、吊车荷载、落石荷载等。地面附近的堆积物和车辆对地下结构作用的荷载以及施工安装过程中的临时性荷载 其它荷载:使结构产生内力和变形的各种因素中,除有以上主要荷载的作用外,通常还有:混凝土材料收缩(包括早期混凝土的凝缩与日后的干缩)受到约束而产生的内力; 各种荷载对结构可能不是同时作用,需进行最不利情况的组合。先计算个别荷载单独作用下的结构各部件截面的内力,再进行最不利的内力组合,得出各设计控制截面的最大内力。最不利的荷载组合一般有以下几种情况: (一)静载; (二)静载+活载; (三)静载+动载(原子爆炸动载、炮(炸)弹动载) 2、库伦理论的基本假定 ①挡土墙墙后土体为均质各向同性的无粘性土; ②挡土墙是刚性的且长度很长,属于平面应变问题; ③挡土墙后土体产生主动土压力或被动土压力时,土体形成滑动楔体,滑裂面为通过墙踵的平面; ④墙顶处土体表面可以是水平面,也可以为倾斜面,倾斜面与水平面的夹角为角; ⑤在滑裂面和墙背面上的切向力分别满足极限平衡条件 朗肯土压力假定: (1) 挡土墙墙面是竖直、光滑的; (2) 挡土墙墙背面的填土是均质各向同性的无粘性土或粘性土,填土表面是水平的; (3) 墙体在压力作用下将产生足够的位移和变形,使填土处于极限平衡状态; (4) 填土滑动面为直线。

同济大学地下建筑结构期末复习重点

衬砌结构主要是起承重和围护作用。承重,即承受岩土体压力、结构自重以及其它荷载作用;围护,即防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等。 土层地下建筑结构型式:(一)浅埋式结构:(二)附建式结构:(三)沉井结构(四)地下连续墙结构:(五)盾构结构(六)沉管结构:(七)桥梁基础结构(八)其它结构:还包括顶管结构和箱涵结构等 地下建筑与地面建筑结构的区别:(1)计算理论、设计和施工方法(2)地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂。(3)地下建筑结构埋置于地下,其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上,而且约束着结构的移动和变形。计算理论上最主要差别:在地下建筑结构设计中除了要计算因素多变的岩土体压力之外,还要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用。 岩石地下建筑结构形式:主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形等。 (一)、拱形结构 1.贴壁式拱形结构 (1)半衬砌结构 (2)厚拱薄墙衬砌结构 (3)直墙拱形衬砌 (4)曲墙拱形衬砌结构 2.离壁式拱形衬砌结构 (二)喷锚结构 (三)穹顶结构 (四)连拱隧道结构 (五)复合衬砌结构 最常用的是拱形结构,具有以下优点:(一)地下结构的荷载比地面结构大,且主要承受垂直荷载。因此,拱形结构就受力性能而言比平顶结构好(二)拱形结构的内轮廓比较平滑,只要适当调整拱曲率,一般都能满足地下建筑的使用要求,并且建筑布置比圆形结构方便,净空浪费也比圆形结构少。(三)拱主要是承压结构。适用于采用抗拉性能较差,抗压性能较好的砖、石、混凝土等材料构筑。材料造价低,耐久性良好,易维护。 普氏压力拱理论:洞室开挖后如不及时支护,洞顶岩土将不断垮落而形成一个拱形,又称塌落拱。其最初不稳定,若洞侧壁稳定,则拱高随塌落不断增高,如侧壁不稳定,则拱高和拱跨同时增大。当洞的埋深较大时塌落拱不会无限发展,最终将在围岩中形成一个自然平衡拱。 荷载种类:按存在状态分为静荷载、动荷载和活荷载;按其作用特点:永久(主要)荷载、可变(附加)荷载和偶然(特殊)荷载. 水土压力分算:砂性土和粉土.水土压力合算:粘性土 围岩压力是指位于地下结构周围变形及破坏的岩层,作用在衬砌或支撑上的压力。 围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力。 影响围岩压力的因素:主要与岩体的结构、岩石的强度、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、洞室的埋置深度和支护时间等相关。岩体稳定性的关键在于岩体结构面的类型和特征。确定围岩压力的方法:工程类比法,理论计算,现场实测 围岩压力的计算方法:1、按松散体理论计算围岩压力1)垂直围岩压力①浅埋结构上的垂直围岩压力②深埋结构上的垂直围岩压力(普氏理论,抛物线状的天然拱) 2)水平围岩压力3)底部围岩压力2、按弹塑性体理论计算围岩压力芬诺公式3、按围岩分级和经验公式确定围岩压力 初始地应力一般包括自重应力场和构造应力场.自重地应力可由有限元法求得,构造地应力可由位移反分析方法确定.时间效应:Ⅳ级以下围岩一般呈现塑性和流变特性 喷层将受到来自围岩的挤压力。这种挤压力由围岩变形引起,常称作“形变压力” 释放荷载等效结点力的求法:一:根据结点力静力等效原则——单元应力法.二:洞周边界等效结点力法 弹性抗力大小和作用范围的描述方法1)局部变形理论2)共同变形理论 文克尔假定的局部变形理论:假定围岩在某点的弹性抗力和围岩在该点的变形成正比 弹性地基梁,是指搁置在具有一定弹性地基上,各点与地基紧密相贴的梁。 弹性地基梁与普通梁的区别:1弹性地基梁是无穷多次超静定结构。普通梁是静定的或有限次超静定的结构超静定次数是无限还是有限,这是它们的一个主要区别。2普通梁的支座通常看作刚性支座,弹性地基梁则必须同时考虑地基的变形。地基的变形是考虑还是略去,这是它们的另一个主要区别。

《地下建筑与结构》试题

一、填空题(共32分,每空2分) 1.地下建筑分为两大类:一类是修建在___________地下建筑;另一类是修建在___________地下建筑。 2.弹性地基梁可分为___________、___________、___________等三大类。 3.初始地应力一般包括___________和___________。 4.基坑支护结构通常可分为___________和___________两大类。 5.喷锚支护的主要作用是__________。 6.直墙拱结构一般由__________、__________和__________组成。 7.按顶管管道内径大小可分为__________、__________和__________三种。 二、名词解释题(共12分,每题3分) 1.地下建筑结构: 2.重合墙: 3.端墙式洞口: 4.半衬砌结构: 三、单选题(共6分,每题2分) 1.穹顶直墙衬砌分离式结构主要用于无水平压力或水平压力较小的围岩中,()验算环墙的强度 A. 必须 B.不需 C.根据情况决定是否需要 2.半衬砌结构包括半衬砌结构和()衬砌结构。 A.厚拱薄墙 B.直墙拱形 C.曲墙 D.复合 3.根据我国管道施工的实际情况,中口径顶管一般指介于()口径范围的顶管。 A.500-800mm B.800-1800mm C.1800-2500mm 四、简答题(6分) 地下连续墙设计计算的主要内容包括哪些方面? 五、问答题(共24分,每题8分) 1.顶管技术可用于哪些特殊地质条件下的管道工程? 2.结合基本建设修建防空地下室与修建单建式工事相比有哪些优越性? 3.在进行地下建筑结构工程可靠性分析时,应考虑哪些主要方面? 六、计算题(20分) 验算大型圆形沉井的“抗浮系数”。 已知沉井直径D=68m,地板浇毕后的沉井自重为650100KN,井壁土壤间摩擦力f0=20KN/㎡,5m内按三角形分布,沉井入土深度为h0=26.5m,封底时的地下水静水头H=24m。

地下建筑结构复习题

一、简述题 1围岩压力是什么?分为哪几类?举例说明与哪些因素有关? 在围岩发生变形时及时进行衬砌或围护,阻止围岩继续变形,防止围岩塌落,则围岩对衬砌结构就要产生压力,即所谓的围岩压力。 围岩压力分为围岩垂直压力、围岩水平压力和围岩底部压力 岩石的强度、岩体的结构(如结合岩体结构分析围岩压力,则可认为火成岩系整体状结构,未曾或只经过轻微的区域构造变动,在没有断层和不良软弱结构面的不利组合时,这种岩体的完整性好、强度高,设计计算时可不考虑围岩压力。而碎块状岩体结构,因其完整性差,围岩压力较大。)地下水(主要表现为削弱岩体的强度,加速围岩的风化,从而导致围岩压力增大。)洞室尺寸与形状(尺寸较小的圆形和椭圆洞室产生的围岩压力较小,而尺寸较大的矩形和梯形洞室产生的围岩压力则较大,因为后者易在顶部围岩中出现较大的拉应力,并在两边转角处出现明显的应力集中。)施工方法、支护时间、支护的类型和刚度及洞室建成后的使用年限有关 2对于深埋结构的垂直围岩压力计算,简述普氏理论和太沙基理论的原理。普氏理论(将真正的岩体代之以某种具有一定特性的特殊松散体,以便采用与理想松散体完全相同的计算方法。)太沙基(也将岩体视为散粒体。他认为坑道开挖后,其上方的岩体将因坑道变形而下沉,产生如图所示的错动面OAB ,假定作用在任何水平面上的竖向压力是均布的。) 3 按衬砌与地层相互作用考虑方式的不同,地下结构计算方法可大致区分为哪两类,简述其含义。 荷载结构法(认为地层对结构的作用只是产生作用在地下结构上的荷载(包括主动的地层压力和被动的地层抗力),以计算衬砌在荷载作用下产生的内力和变形的方法。弹性连续框架(含拱形)法、假定抗力法和弹性地基梁(含曲梁和圆环)法等可归于荷载结构法) 地层结构法(认为衬砌与地层一起构成受力变形的整体,并可按连续介质力学原理来计算衬砌和周边地层内力的计算方法 常见的关于圆形衬砌的弹性解、粘弹性解和弹塑性解等都归属于地层结构法) 4 简述浅埋式矩形框架结构的计算原理。 结构计算通常包括三方面的内容,即:荷载计算:顶板上荷载计算:作用于顶板上的荷载,包括有顶板以上的覆士压力、水压力、顶板自重、路面荷载以及特载。 底板上荷载计算:地基反力为直线分布。作用于底板上的荷载可按下式计算 t q L p q q 底顶底=++∑, 侧墙上荷载计算 侧墙 上所受的荷载有土层的侧向土压力、水压力及特载。 内力计算 : 计算简图、截面选择、计算方法 (闭合框架一般可采用位移法计算,当不考虑线位移的影响时,则以力矩分配法为简便。在多层多跨的复杂情形可借助于计算机计算。)设计弯矩、剪力及轴力的计算 截面设计,地下矩形闭合框架结构的构件(顶板、侧墙、底板)均按偏心受压构件进行截面验算 抗浮验算 5 浅埋式结构节点设计弯矩和计算弯矩有何区别?如何计算节点的设计弯矩。用位移注或力矩分配法解超静定结构时,直接求得的是节点处的内力(即构件轴线相交处的内力) ,然后利用平衡条件可以求得各杆任意截面的内力。节点弯矩(计算弯矩)虽然比附近截面的弯矩为大,但其对应的截面高度是侧墙的高度,所以,实际不利的截面(弯矩大而截面高度又小)则是侧墙边缘处的截面,对应这个截面的弯矩称为设计弯矩。

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