地下建筑结构-第二版

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《建筑构造》2.5地下室构造(1)

《建筑构造》2.5地下室构造(1)
教学重难点
重点:地下室的防潮做法难点:地下室防水做法 四、教学方法
教法:任务驱动法、直观展示法学法:组内讨论,自由发言
五、教学环境教具
环境:教室教具:教案、PPT
六、教学过程
教学准备
组织准备:课前介绍,师生问好。
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
(10分钟)
师生问好!地下室结构的详细说明:地下室结构按规范划入了基础部分,它是 放在基础的上面和上部结构的下面的一个构件,涵盖了基础的构件和结构中的 构件,应该是个综合体,它的下面基础可以是独立基础、条形基础、筏板基 础、箱型基础,上部结构当然可以是框架结构、剪力墙结构等等;这里重点要 说一下地下室结构与箱型基础的区别,首先从作用上来讲,箱型基础是起到支 撑结构作用的,地下室结构起到的是使用功能作用的;其次从组成上来讲,箱 型基础由外墙内墙组成竖向构件,地下室结构由柱子和墙组成,通俗的讲箱型 基础是墙围成的具有很大承载力和刚性的构件,而地下室结构是有柱子和外围 墙体组成的使用空间,具有很大的使用价值;对地下室中各构件属于基础类的 还是结构类的说明:其中属于基础类的构件有外墙、坡道梁坡道板,属于结构 类的构件柱子剪力墙、梁板等;除车库和备用房以外还可以有以下功能:1•变压 器室、2.柴油发电机室的储油间3.自动灭火系统的设备室4.通风空调机房5.消 防水泵房6.柴油发电机房7.排污设备房等等。
5.楼梯可与地面上房间结合设置,层高小或用作辅助房间的地下室,可设《 单跑楼梯,防空要求的地下室至少要设置两部楼梯通向地面的安全出口,并 且必须有一个是独立的安全出口。这个安全出口周围不得有较高建筑物,以防 空袭倒塌堵塞出口影响疏散。
2・5.3地下室采光构造
I
—1-*—

地下建筑结构复习提纲 -

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。

地下建筑结构荷载

地下建筑结构荷载

极限平衡理论导出。 z z
x koz
φ 45°+ 2 ()
τ
σz σx
σz
()
φ 45°- 2 ()
τ=σtanφ+c
φ
0
φ 45°+
2

0γz

γz

45°- φ 2
()
σ
图2.8 朗肯极限平衡状态
f
sin131 2 c3ctg
11 1 ssii n n32c1 ccooss 31 1 s sii n n12c1 cco o ss σz
(2 1)0
2
sin
P psi nW求导:最小滑楔面
β
β
δ
φ
αθ
ψ θ-φ
ψ=α-δ
δ φ
αθ
ψ θ-φ ψ=α+δ
()
()
图2.4 库伦土压力计算图式
β
φ
φ
δ
α
θ
()
δ
()
αθ
图2.5 具有地表分布荷载的情况
P a1 2h2Ka Pp1 2h2Kp
1__ __ __ ___
W A A B sC i n 2
第二章 地下建筑结构荷载
本讲内容
荷载种类和组合 荷载确定方法 岩土体压力的计算方法 初始地应力、释放荷载与开挖效应 弹性抗力 其他荷载
2.1 荷载种类和组合
2.1.1 荷载种类
按存在状态分为: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、弹性抗力和地下水压 力等 ;
偶然发生的荷载,如地震力或战时发生的武器爆炸 冲击动荷载。

地下建筑结构-第十讲-深基坑支护工程

地下建筑结构-第十讲-深基坑支护工程
2)基坑开挖深度大于、等于10米时; 3)距基坑边两倍开挖深度范围内有历史文物、近代优秀建 筑物,重要管线等需严加保护时; 二级:除一级和三级以外的均属二级基坑工程; 三级:开挖深度小于7米,且周围环境无特别要求时;
对于抗隆起,抗倾覆等稳定性验算,按不同等级的坑基规定了 不同的安全系数。
每个工程应根据自己的具体情况,侧重于破坏产生的后果,综 合各种因素决定重要性等级及0取值。
图 1.3-8 土钉墙围护示意图
门架式围护结构
1) 门架式围护结构
门架式围护结构示意图如1.3-9所示。目前在工程中常用钢筋 混凝土灌注桩、压顶梁和联系梁形成空间门架式围护结构体系。 它的围护深度比悬臂式围护结构深。研究表明:前后排桩桩距B小 于4d(d为桩径)时,刚架空间效应差;B>8d时,联系梁只起拉 杆作用,刚架空间效应也差。
(a) 剖面
(b) 平面
门架式围护结构
属悬臂型,其变形较 大。门架式围护结构 适用于开挖深度已超 过悬臂式围护结构的 合理围护深度的基坑 工程。
图 1.3-9 门架式围护结构示意图
门架式围护结构
2)沉井围护结构
采用沉井结构形成围护体系。
3)SMW工法柱列式挡墙
将支承荷载与防渗结合起来,使之同时具有承力与防渗两种功 能的支护形式,即是劲性水泥搅拌桩法,日本称为SMW工法,即在水 泥土搅拌桩内插入H型钢或者其他种类的受拉材料,形成承力和防水 的复合结构(图1.3-10)。
如基坑平面形状成近似正方形可采用拱圈作支撑,但需注 意土压力的平衡。
拉锚式围护结构
1.3.5 拉锚式围护结构 拉锚式围护结构由围护体系和锚固体系两部分组成,围护结
构体系同于内撑式围护结构。 锚固体系:
锚杆式(单层、二层、多层)——需地基土提供较大锚固力; 地面拉锚式——需有足够场地设置锚固物;

地下建筑结构课件-第六章盾构法装配式圆形衬砌结构

地下建筑结构课件-第六章盾构法装配式圆形衬砌结构
适用范围
02
CHAPTER
盾构法装配式圆形衬砌结构设计
原则
安全可靠、经济合理、技术先进、施工便利。
流程
初步设计、技术设计、施工图设计。
装配式圆形衬砌结构,由预制混凝土管片拼装而成。
结构形式
管片设计
结构设计要点
厚度、直径、连接方式等参数需根据工程要求和地质条件确定。
承受水土压力、防渗漏、抗震性能等。
THANKS
感谢您的观看。
防灾减灾工程
新型材料与结构形式研究
01
探索新型材料(如高强度混凝土、复合材料等)在盾构法装配式圆形衬砌结构中的应用,研究新型结构形式以提高结构的承载能力和稳定性。
施工过程优化与安全控制
02
研究盾构施工过程中的优化算法和控制策略,提高施工效率,降低施工风险,保障施工安全。
长期性能监测与维护管理
03
建立盾构法装配式圆形衬砌结构的长期性能监测系统,研究结构的耐久性、安全性及维护管理方法,保障工程安全运营。
地下建筑结构课件-第六章盾构法装配式圆形衬砌结构
目录
盾构法装配式圆形衬砌结构概述盾构法装配式圆形衬砌结构设计盾构法装配式圆形衬砌结构施工盾构法装配式圆形衬砌结构案例分析盾构法装配式圆形衬砌结构发展前景与展望
01
CHAPTER
盾构法装配式圆形衬砌结构概述
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05
CHAPTER
盾构法装配式圆形衬砌结构发展前景与展望
利用物联网、大数据和人工智能等技术,实现盾构施工过程的实时监测、智能控制和自动化操作,提高施工效率和安全性。
智能化技术应用
优化预制装配式衬砌结构的设计和制造工艺,提高结构强度、耐久性和抗震性能,降低施工成本。

地下建筑结构-第03章-弹性地基梁-精品文档

地下建筑结构-第03章-弹性地基梁-精品文档
弹性地基梁理论
1. 概述
定义:
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 。如铁路枕木、钢筋 混凝土条形基础梁,等等。
作用:通过这种梁,将作用在它上面的荷载,
分布到较大面积的地基上,既使承载能力较低 的地基,能承受较大的荷载,又能使梁的变形 减小,提高刚度降低内力。
1. 概述
2. 弹性地基梁的计算模型
. 计算模型分类:
1. 局部弹性地基模型
2. 半无限体弹性地基模型
1. 局部弹性地基模型
1867年前后,温克尔(E.Winkler)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。即
p y k
(3-1)
弹性底座
图3.1 局部弹性地基模型
1. 局部弹性地基模型
二阶
y p y qy 0
(9)
设想(9)有形式解 y = erx (为什么?)
代入得 (r2 + pr + q ) erx = 0
故有
r2 + pr + q = 0
(10)
(10)式称为(9)的特征方程, 分三种情形讨论 (i) = p2– 4q > 0, (10)有两个不等实根 r1, r2.
ห้องสมุดไป่ตู้
是与梁和地基的弹性性质相关的一个综合参数,反映了地基梁与地基
的相对刚度,对地基梁的受力特性和变形有重要影响,通常把 称为特征系数, l 称为换算长度。
常系数齐次线性微分方程
一般形式
( n ) ( n 1 ) y p y p y p y 0 (8) 1 n 1 n
图3.3 弹性地基梁的微元分析

《地下建筑结构》第二版(朱合华)中文课件(3)

《地下建筑结构》第二版(朱合华)中文课件(3)
地基的变形是考虑还是略去,这是它们的另一个主要区别。
2. 弹性地基梁的计算模型
由于地基梁搁置在地基上,梁上作用有荷载,地基梁在荷载作 用下与地基一起产生沉陷,因而梁底与地基表面存在相互作用反力 , 的大小与地基沉降y 有密切关系,很显然,沉降越大,反力 也越 大,因此在弹性地基梁的计算理论中关键问题是如何确定地基反力 与地基沉降之间的关系,或者说如何选取弹性地基的计算模型问题。
齐次微分方程,令式中
d4y
qx o
,即得对应齐次微分方程:
EI ky 0
dx 4
(3.7)
由微分方程理论知,上述方程的通解由四个线性无关的特解组合而成。为
寻找四个线性无关的特解,令 y erx 并代入上式有:
4 K
EI
或 4 K cos i sin
EI
由复数开方根公式得:
rk
4
式(3.12)中积分常数B1、B2、B3、B4的确定是一个重要环节,梁在任一
截面都有四个参数量,即挠度y、转角 、弯矩M、剪力Q、而初始截面
(x=o)的四个参数 yo 、o 、M o 、Qo 就叫做初参数。
3. 初参数解
用初参数法计算了弹性地基梁的基本思路是,把四个积分常数改 用四个初参数来表示,这样做的好处是: 使积分常数具有明确的物理意义; 根据初参数的物理意义来寻求简化计算的途径。
(二)用初参数表示积分常数
如图3.4所示,梁左端的四个边界 条件(初参数)为
图3.4 弹性地基梁作用的初参数
y x o yo
x o o
M x o Mo
Q x o Qo
(3.13)
将上式代入式(3.12),解出 积分常数得:
3. 初参数解
B1 yo

地下建筑结构课程设计精选全文

地下建筑结构课程设计精选全文

可编辑修改精选全文完整版1 二次衬砌内力计算1.1基本资料结构断面图如图1所示。

围岩级别为V 级,容重3/18m kN =γ,围岩的弹性抗力系620.1510/K kN m =⨯,衬砌材料为C45混凝土,弹性模量为Kpa E 71035.3⨯=容重3/25m KN =γ图1.1 结构断面图2.计算作用在衬砌结构上的主动荷载 2.1隧道深浅埋的确定坍落拱高度按下式计算:[])5(1245.01-+⨯⨯=-t s qB i hⅤ级围岩,s=5;B>5,i=0.1[]m h q 299.14)586.14(1.01245.04=-⨯+⨯⨯=浅埋隧道分界深度:m h H q P 748.355.2=⨯=因为m H m H m h p q748.3534299.14=<=<=,所以是浅埋隧道2.2竖直和水平荷载垂直力:取00246.0,40,86.14,34=====g g t m B m Hφθφ744.2445.0839.0839.0)1704.0(839.0tan tan tan )1(tan tan tan 2=-⨯++=-++=θφφφφβg gg g[]283.0tan tan )tan (tan tan 1tan tan tan =+-+-=θφθφββφβλg g gm kN B H H q t /567.435)445.0283.086.14341(3418)tan 1(=⨯⨯-⨯⨯=⨯⨯-⨯=θλγ水平力:mkN H e /196.173283.034181=⨯⨯==λγ()m kN h e /094.238283.03474.12182=⨯+⨯==λγ()()m kN e e e /645.205094.238196.173212121=+⨯=+⨯=3.半拱轴线长度3.1衬砌的几何尺寸内轮廓线半径:m r m r 5.265.621==,内径21r r ,所画圆曲线端点截面与竖直轴线的夹角:0201140,109==ϕϕ拱顶截面厚度:m d 5.00=, 拱底截面厚度:m d n 6.0=。

-地下建筑结构总复习

-地下建筑结构总复习

-地下建筑结构总复习第1章绪论1. 地下建筑结构:在地下开挖出的空间中修建的建筑物。

2.衬砌:与土层接触的永久性支护结构,起承重、维护作用。

3.地下建筑结构的初步设计内容:(1)工程等级和要求,以及静、动载标准的确定;(2)确定埋置深度与施工方法;(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。

技术设计内容:(1)计算荷载:求出作用在结构上的各种荷载值;(2)计算简图:拟定出恰当的计算图式;(3)内力分析:得出控制截面的内力;(4)内力组合:求出各控制截面的最大设计内力值;(5)配筋设计:得出受力钢筋,确定分布钢筋与架立钢筋;(6)绘制结构施工详图:结构平面图,结构构件配筋图,节点详图,内部设备的预埋件图;(7)材料,工程数量和工程财务预算。

第2章地下结构的荷载1.主动土压力:当挡土结构在土压力作用下,背后填土处于挤压平衡状态,则作用在结构上的侧向土压力称为静止土压力,并用P a 表示。

2.被冻土压力:当挡土结构在土压力作用下,结构发生背离填土的变形和任何位移(移动和转动)时,则作用在结构上的侧向土压力称为静止土压力,并用P p 表示。

3.静止土压力:当挡土结构在土压力作用下,结构不发生变形和任何位移(移动和转动)时,背后填土处于弹性平衡状态,则作用在结构上的侧向土压力称为静止土压力,并用P 0表示。

4.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。

5.普氏压力拱理论:6.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。

7.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、计算图式8.(了解)按松散体理论对浅埋结构与深埋结构的划分9.(了解)浅埋结构和深埋结构垂直围岩压力的计算方法10.土层弹性抗力的计算理论:局部变形理论要点:假设土体表面任一点的压力强度与该点的沉降成正比。

地下建筑结构(中国地质大学孙金山)4-7讲解

地下建筑结构(中国地质大学孙金山)4-7讲解
地制宜,综合治理”的原则,保证隧道结构物和 营运设备的正常使用和行车安全。隧道防排水设 计应对地表水、地下水妥善处理,洞内外应形成 一个完整畅通的防排水系统。
“防”:即要求隧道衬砌、防水层具有防水能力, 防止地下水透过防水层、衬砌结构渗入洞内。
“排”:应有畅通的排水设施,对衬砌背后、路 面结构层下的积水排入洞内中心水沟或路侧边沟。
2、为防止洞外水流入隧道内,可在洞口外设置反 向排水沟或采取截流措施;
排水
3、路面结构底部排水设置应符合下列规定 (1)路面结构下宜设纵向中心沟(中央排水沟), 集中引排地下水; (2)中心水沟的断面面积应根据隧道长度、坡度、 地下水渗流量,通过水力计算确定。 (3)中心水沟的纵向应按间距50m设沉沙池,并 根据需要设检查井。检查井的位置、构造不得影 响行车安全,并应便于清理和检查。
排水
2、隧道内排水应符合下列规定: (1)路面两侧应设置纵向排水沟,引排营运清洗 水、消防水和其他废水。 (2)隧道纵向排水坡宜与隧道纵坡一致。 (3)路侧边沟可设置为开口式明沟或暗沟。当边 沟为暗沟时,应设沉沙池、滤水箆,其间距宜为 25~30m。 (4)检修道或人行道的道面应考虑排水,可酌情 设0.5%~1.5%的横坡,亦可在墙脚与检修道交角 处设宽50mm、深30mm的纵向凹槽
要求如下: (1)无纺布的密度应不小于300g/m2. (2)防水板宜采用易焊接的防水卷材,厚度不小 于1.0mm,接缝搭接长度不小于1.0m。
防水
3、隧道二次衬砌应满足抗渗要求。混凝土的抗渗 等级,有冻害的地段及最冷月份平均气温低于- 150C的地区不低于S8,其余地区不低于S6。 4、隧道二次衬砌的施工缝、沉降缝、伸缩缝应采 取可靠的防水措施(止水板)
防水
1、隧道地表沟谷、坑洼积水、渗水对隧道有影响 时,宜采用疏导、勾补、铺砌和填平等处治措施。 废弃的坑穴、钻孔等应填实封闭。隧道附近的水 库、池沼、溪流、井泉水、地下水,当有可能渗 入隧道时,应采取防止或减少其下渗的处理措施。 (隧道地表水) 2、隧道采用复合式衬砌时,在初期支护与二次衬 砌之间应设置防水板与无纺布:

隧道工程地下建筑结构-第07章-附建式结构

隧道工程地下建筑结构-第07章-附建式结构

附建式结构荷载设计特点
1.地下室结构将承受核爆炸冲击波的动荷载 ,数值大, 时间短 2.钢筋混凝土结构可以按弹塑性阶段设计, 允许塑性 变形
附建式结构变形特点
1.根据动载设计的结构是有足够的刚度和整体性的, 它在静载作用下不会产生过大的变形 ,不必单独进行 结构变形的验算 2.四周土层在一定深度范围内产生压缩变形(弹性的 和塑性的),这样就使结构不均匀沉陷的可能性相对 减少,而结构整体沉陷不会影响结构的使用 ,因比也 不必单独验算地基变形。 综上所述,附建式地下结构在战时设计荷载作用下, 可只验算结构的强度,当然,除了按战时设计荷载进 行设计外,还应根据平时正常使用条件下的荷载进行 计算,并以平时和战时两者中的控制情况,作为结构 设计的依据。
(六)构件相接处的锚固
1.钢筋混凝土顶板与内、外墙的相接处,应设置锚固 钢筋,一般钢筋直径8mm、间距200mm,伸入圈梁内 的锚固长度不应小于240mm,伸入砖墙内的锚固长度, 不应小于450mm。图7—5为:a)现浇钢筋混凝土顶板 与砖外墙上圈梁的锚固,b)迭合板与砖外墙上圈梁 的锚固,在图7—6为:a)顶板与砖内墙的锚固,b) 顶板与砖内墙上的圈梁的锚固。 2.砖墙转角处及内外墙的交接处,除应同时咬槎砌筑 外,还应沿墙高设置拉结筋,拉结筋每边伸入墙身10m, 其数量当墙厚为490mm时, 可取每10皮砖设置四根直径 为6mm的钢筋。
地下建筑结构-7
附建式结构
20081022
7.1. 概述
定义:它是指根据一定的防护要求修建于较坚固的建筑物 下面的地下室,又称“防空地下室”或“附建式人防工事” 它与独立修建的地下人防工事(单建式)相对应。
特点:
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; 3.增强上层建筑的抗地震能力; 4.上层建筑对战时核爆炸冲击波、光辐射等有一定的防 护作用;造价比单建式防空地下室要低; 5.结合基本建设同时施工,便于施工管理,同时也便于 使用过程中的维护。

《地下建筑结构》第二版朱合华中文课件

《地下建筑结构》第二版朱合华中文课件
地下建筑结构
地下建筑结构的计算方法
本讲内容
1 计算方法的发展现状和计算方法 2 荷载结构法 3 地层结构法 4 算例
1.计算方法现状和计算方法
19世纪初才逐渐形成计算理论 ,最先出现的计算理 论是将地下结构视为刚性结构的计算理论,如压力 线理论等。直到19世纪后期,混凝土和钢筋混凝土 材料陆续出现,并被用于建造地下工程,使地下建 筑结构具有较好的整体性。从这时起,地下结构开 始按弹性连续拱形框架计算内力,并据以进行截面 设计。 地下建筑结构在主动荷载作用下发生弹性变形的同时, 将受到地层对其变形产生的约束作用。将这类约束作 用假设为弹性抗力,地下建筑结构的计算理论便有了 与地面结构不同的特点。由此建立了典型的假定抗力 方法、弹性地基梁的力法(1956)、角变位移法及不 均衡力矩与侧力传播法等
(二) 以现场量测和实验室试验为主的实用设计方法,例如 以洞周位移量测值为根据的收敛—限制法; (三) 作用—反作用模型,例如对弹性地基圆环和弹性地基 框架建立的计算法等;
(四) 连续介质模型,包括解析法和数值法,解析法中有封 闭解,也有近似解,数值计算法目前主要是有限单元法。
1.计算方法现状和计算方法
设计原理 • 计算初始地应力
设计原理
本构模型
Hale Waihona Puke 本构模型本构模型本构模型
本构模型
本构模型
(二) 梁单元 与上节荷载结构法中“单元刚度矩阵的计算”相
同。 (三)杆单元 (四)接触面单元
单元模式
本构模型
本构模型
施工过程的模拟
开挖过程的模拟一般通过在开挖边界上施加释放荷 载实现。将一个相对完整的施工阶段称为施工步, 并设每个施工步包含若干增量步,则与该施工步相 应的开挖释放荷载可在所包含的增量步中逐步释放, 以便较真实地模拟施工过程。具体计算中,每个增 量步的荷载释放量可由释放系数控制。

地下建筑结构课程设计-盾构隧道的断面选择及内力计算22222

地下建筑结构课程设计-盾构隧道的断面选择及内力计算22222

《地下建筑结构课程设计》----软土地区地铁盾构隧道一、设计资料如图1所示,为一软土地区地铁盾构隧道的横断面,衬砌外径为6200mm,厚度为350mm,混凝土强度为C55,环向螺栓为5.8级。

管片裂缝宽度允许值为0.2mm,接缝张开允许值为3mm。

地面超载为20KPa。

图1 隧道计算断面土层分布图二、设计要求盾构隧道衬砌的结构计算采用自由变形的弹性均质圆环法并考虑土壤介质侧向弹性抗力来计算圆环内力。

试计算衬砌内力,画出内力图,并进行管片配筋计算、隧道抗浮、管片局部抗压、裂缝、接缝张开等验算。

三、计算原则及采用规范计算原则:(1)设计服务年限100年;(2)工程结构的安全等级按一级考虑;(3)取上覆土层厚度最大的横断面计算;(4)满足施工阶段,正常运营阶段和特殊情况下强度计算要求;(5)接缝变形在接缝防水措施所能适应的范围内;(6)成型管片裂缝宽度不大于0.2mm;(7)隧道最小埋深处需满足抗浮要求;采用规范:(1)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);(2)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001);(3)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999);(4)《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001);(5)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999);(6)《盾构法隧道施工与验收规范》(GB50446-2008);(7)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)。

《地下建筑结构课程设计》----软土地区地铁盾构隧道计算书姓名:班级:学号:指导教师:北方工业大学土木工程学院地空系2015年5月目录1 荷载计算-------------------------------------31.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------31.2 隧道外围荷载标准值-------------------------31.2.1 自重--------------------------------31.2.2 均布竖向地层荷载----------------------41.2.3 水平地层均布荷载----------------------41.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------51.2.5 底部反力-----------------------------51.2.6 侧向地层抗力--------------------------51.2.7 荷载示意图----------------------------62 内力计算---------------------------------------63 标准管片配筋计算--------------------------------83.1 截面及内力确定-----------------------------83.2 环向钢筋计算--------------------------------83.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------114 抗浮验算-------------------------------------105 纵向接缝验算--------------------------------125.1 接缝强度计算------------------------------125.2 接缝张开验算------------------------------146 裂缝张开验算------------------------------157 环向接缝验算----------------------------168 管片局部抗压验算-----------------------------179 参考文献-------------------------------18(一)基本使用阶段的荷载计算 (1)衬砌自重:δγ=h g (4.1) 式中 g —衬砌自重,kPa ;γh —钢筋混凝土容重,取为25kN/m 3 δ—管片厚度,m 。

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