安徽理工大学地下建筑结构.docx

地下建筑结构复习资料 绪论地下建筑定义：修建在土层和岩层中的各种工程建筑物，统称为地下建筑。分类：一类是修建在土层中的地下建筑结构；另一类是修建在岩层中的地下建筑结构衬砌定义：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），或称为被覆。作用：衬砌结构主要是起承重和围护两方面的作用。承重，就是承受岩土体压力、结构自重及其他荷载作用；围护就是防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等地下建筑结构的形式--地下建筑结构的形式主要有使用功能、地质条件和施工技术等因素确定。--结构形式首先由受力条件来控制，即在一定的条件下的围岩压力、水土压力和一定的爆炸与地震等荷载下求出的最合理和经济的结构形式。地下建筑结构常见的横断面形状主要有如下几种：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。当底压较大时，底部可做成仰拱结构。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。地下结构断面形式：矩形、梯形、多边形、直墙拱形、曲墙拱形、扁圆形、圆形综合地质条件、使用要求、技术条件等因素，地下建筑结构形式根据地质情况的差异可以分为土层和岩层内的两种形式土层中地下建筑结构： 浅埋式结构、附建式结构、沉井结构（沉箱结构）、地下连续墙结构、盾构结构、沉管结构、其他结构岩石地下建筑结构：常用的是几种拱形结构、锚喷结构、穹顶结构拱形结构贴壁式拱形结构：是指衬砌结构与围岩之间的超挖部分应进行回填的衬砌结其包括半衬砌结构、厚拱薄壁墙衬砌结构、直墙拱形衬砌结构、曲墙拱形衬砌结构离壁式衬砌结构：是指与岩壁相离，其间空隙不做回填，仅拱脚处扩大延伸与岩壁紧贴的衬砌结构锚喷支护、穹顶结构、连拱衬砌结构、复合衬砌结构初步设计内容大体是：〈1〉工程防护等级〈2〉确定埋置深度与施工方法〈3〉初算荷载值〈4〉选择建筑材料〈5〉 选定结构型式和布置〈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。填空：技术设计主要是解决结构的承载力、刚度和稳定、抗裂性的问题，并提供施工时结构各部件的具体细节尺寸及连接大样地下建筑结构的荷载（重点）荷载种类：按存在状态可分为：静、动、活荷载 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。如结构自重、岩土体压力和地下水压力等 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。如使用活载、车辆活载、风载、雪载。 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。如撞击荷载、爆炸荷载、地震荷载。荷载的确定方法：荷载的确定一般是按其所在的行业的规范和设计标准确定荷载的计算是工程结构计算的先决条件。地下建筑结构上所承受的荷载有结构自重、地层压力、弹性抗力、地下水静水压力、车辆和设备重量及其他使用荷载等地层压力（包括土压力和围岩压力）对大多数地下工程而言，是至关重要的荷载。土压力：被静主分类：静止土压力、主动土压力、被动土压力主动土压力最小（土挤压墙、泄压）被动土压力最大（土被挤压，压力变大）静止土压力介于两者之间。静止土压力：如果墙的刚度很大，墙身不产生任何移动和转动，这时墙后土对樯背所产生的土压称为静止土压力侧向土压力的经典理论主要是库伦土压力理论和朗肯土压力理论侧向土压力计算公式、静止土压力的计算公式，静止土压力系数、静止土压力的作用点等---见课本12页静止土压力系数K。与土的种类有关，二同一种土的K。还与其孔隙比、含水量、加压条件、压缩程度有关库伦土压力理论的基本假定：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，本身无变形朗坤土压力理论的基本假定?1.挡土墙背垂直、光滑?2.填土表面水平?3.墙体为刚性体主动土压力系数Ka、被动土压力系数Kp的公式、侧向主动土压力、侧向被动土压力公式见课本19页围岩压力：定义：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。分类：围岩垂直压力、围岩水平压力、围岩底部压力影响围岩压力的因素：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12.围岩压力有关公式：P33 2-74 2-86 2-92 2-94 2-95第三章 弹性地基梁理论1. 弹性地基梁 定义：指搁置在具有一定