第六讲浅埋式结构详解
浅埋式闭合框架结构设计
浅埋式闭合框架结构设计结构计算书
班级:土木(隧道)***
学号:*********
姓名:****
第一部分,截面设计
设S为600mm,则有h=S+h=600+600=1200(mm),可得1 h+S/3=800≤h=1200, 1如右图所示。
截面图图-1第二部分,内力计算M
1计算弯矩
结构的计算简图和基本结构如下图。1.1.
1.2典型方程弹性地基梁上的平面框架的内力计算可以采用结构力学中的力法,只是需要将下侧(底板)按弹性地基梁考虑。1 / 21
-2计算简图和基本结构图
的由图-1,即可以得X基本结构可知,此结构是对称的,所以就只
有X和21出典型方程为:
=0 △+XXδδ+1P111122=0
+△δ+XδX2P212221
是指在外方向的位移,△x的作用下,沿着系数是指在多余力x iPii2
/ 21
荷载的作用下沿x的方向的位移,按下式计算:iδ=δ‘+b ij ijij△=△'+b ip iPij M i Mjδ'? =?ds ij EJδ---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移(不包括地板)。ij
底板按弹性---b ij地基梁在单位力的作用下算出的切口处x方向的位移;i△'框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移;iP---b---底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处x方向的位iip移。
1.2求δ‘和△';iPij3 / 21
图-5 M q
-4 M图 2
=3.4(kNm) =1×LM y1=1(kNm)
M2 2= 79.38 (kNm)
/2)×M=1/2×q(L XP1上2=229.66(kNm) L(L/2)+1/2×q×M=1/2×q×yPX21
第6章浅埋式结构
荷载列表 荷载类性 水土压力、结构自重 地面超载 特殊荷载 车辆爆炸荷载 地震荷载
类型 恒载 活载 偶然荷载 偶然荷载 偶然荷载
计算简图
顶板荷载
a. 覆土压力 b. 水压力
q土 ihi(kN /m 2)
i
q水 whw(kN /m 2)
c. 顶板自重 qd(kN /m2)
d.
根据经验假定各个截面的尺寸,进行 内力验算,然后验算内力是否合适。 若不合格,重复上述过程,直至所设 截面合适为止。
计算方法
a. 不考虑线位移影响时,以力矩分配法进行计算。
b. 静荷载作用下地层 中的闭合框架,一 般按弹性地基上的 框架进行计算,可 将地基视作弹性半 无限平面。采用结 构力学中的力法。
折减系数,依土壤透水性确定:砂 土: 1 黏 土: 1
q侧eewq顶 t
内力计算
计算简图
不考虑结构纵向不均匀变形,把结构看作平面变形问题。
两孔的闭合框架的计算简图
计算替代模型
框架的顶、底板的厚度要比中墙大的多,中隔墙的刚度相 对较小,将中隔墙看作只承受轴力的二力杆。
截面选择
x1 15.79 x2 28.06
简化结构弯矩图
最终弯矩图
顶板所受的特载
q
t 顶
e. 地面超载 q
q 顶 ih iw h w d q 顶 t q
第六讲 浅埋式结构
第六讲浅埋式结构
一、概述
浅埋式结构:
是指其覆盖土层较薄,不满足压力拱成拱条件(H土<(2~2.5)h1,h1为压力拱高)或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地下结构。
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,以及施工能力等。
常采用明挖法施工,比较经济。但在地面环境条件要求苛刻的地段,也可采用管幕法、箱涵顶进法等暗挖法施工。
结构形式:直墙拱、矩形框架和梁板式结构,或者是上述型式的组合。1. 直墙拱:
在小型地下通道以及早期的人防工程中比较普遍,一般多用在跨度1.5~4m 左右的结构中。
墙体:砖或块石砌筑,拱体部分视其跨度大小,采用砖砌拱、预制钢筋混凝土拱或现浇钢筋混凝土拱。
拱型结构主要承受轴向压力,其中弯矩和剪力都较小。
拱顶部分按照其轴线形状又可分为:半圆拱、割圆拱、抛物线拱等多种形式。
2. 矩形闭合框架
随着地下结构跨度、复杂性的增加,以及对结构整体性、
防水性要求的越来越高,混凝土矩形闭合结构运用得越来越广泛。
与其他结构相比,它有空间利用率高,挖掘断面经济,且易于施工的优点。特别是车行立交地道、地铁通道、车站等最为适用。
结构型式有单跨、双跨或多跨;有时在车站部分还需做成多层多跨的型式。○1单跨矩形闭合框架
当跨度较小时(一般小于6m),可采用单跨矩形闭合框架。
○2双跨和多跨的矩形闭合框架
当结构的跨度较大,或由于使用和工艺的要求,结构可设计成单跨或多跨。为了改善通风条件和节约材料,中间隔墙还可开设孔洞,不但可改善通风,节约材料,而且也使结构轻巧、美观。
中间隔墙还可用梁、柱代替。孔洞开设较大时,隔墙的作用即变成梁、柱的传力体系。
5 浅埋式地下结构
混凝土保护层:受力钢筋的保护层最小厚度通常比地 面结构增加5~10 mm。 横向受力钢筋:受弯构件及大偏心受压构件受拉主筋 的配筋率,一般应不大于1.2%,最大不得超过1.5%。 配置受力钢筋要求细而密。为便于施工,同一结构中 选用的钢筋直径和型号不宜过多。通常,受力钢筋直 径d≤32 mm,对于以受弯为主的构件d≥10~14 mm;对 于以受压为主的构件d≥12~16 mm。受力钢筋的间距应 不大于200 mm,不小于70 mm。
3 H H顶 K顶 3 a H墙 3 a H墙 K墙 3 H H顶
(5.4)
侧墙嵌固刚度系数
(5.5)
底板嵌固刚度系数
3 H H 底 (5.6) K底 3 a H墙
式中: a—板短边的长度(m); H顶、H墙、H底—相应的顶板、墙、底板的厚度(m)。 H—墙高(m);
5.2.1.3 设计内力
图56地基反力线性分布时框架计算简图图57弹性地基上框架计算简图弹性地基上闭合框架的内力计算方法以单层单跨对称框架为例?如图58a所示的弹性地基上的单层单跨对称框架计算时采用如图58b所示的基本结构即将上部框架与底板相连接的刚节点替换为铰接同时加一个未知力x1使原封闭框架成为两铰框架
5 浅埋式地下结构
抛物线拱等多种形式。
直墙拱形地下结构
5.1.2 矩形闭合结构
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
浅埋式闭合框架结构设计讲解
浅埋式闭合框架结构设计
结构计算书
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第一部分,截面设计
设S为600mm,则有h1=S+h=600+600=1200(mm),可得
h+S/3=800≤h1=1200,
如右图所示。
图-1截面图
第二部分,内力计算
1计算弯矩M
1.1.结构的计算简图和基本结构如下图。
1.2典型方程
弹性地基梁上的平面框架的内力计算可以采
用结构力学中的力法,只是需要将下侧(底板)
按弹性地基梁考虑。
图-2计算简图和基本结构
由图-1的基本结构可知,此结构是对称的,所以就只有X1和X2,即可以得出典型方程为:
X1δ11+X2δ12+△1P=0
X1δ21+X2δ22+△2P=0
系数是指在多余力x i的作用下,沿着x i方向的位移,△iP是指在外
荷载的作用下沿x i 的方向的位移,按下式计算:
δij =δ‘ij +b ij △ij =△’iP +b ip δ’ij =ds i ∑⎰
EJ
Mj
M δij ---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移(不包括地板)。
b ij ---底板按弹性
地基梁在单位力的作用下算出的切口处x i 方向的位移; △ ’iP---框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移;
b ip ---底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处x i 方向的位
移。 1.2求δ‘ij 和△’iP ;
M 1=1×L y =3.4(kNm) M 2=1(kNm)
M P 上=1/2×q 1×(L X /2) 2= 79.38 (kNm)
M P 下=1/2×q 1×(L X /2)+1/2×q 2×L y 2=229.66(kNm) M1=-3.4KNM Q10=0 M2=-1 KNM
浅埋式地下结构设计
• (4)柱的横截面尺寸或直径(对中间跨),或墙轴线至 墙内皮的尺寸(对边跨);
• (5)与柱距尺寸保持适当的比例关系;
• (6)总尺寸在结构合理的范围内,并尽可能取整数。
5.决定通道跨尺寸的因素 • (1)车辆的停车方式和停放方式,即在一定的柱距和车
• 地铁车站主体结构设计按照《地铁设计规范》(GB50157)、《建筑 结构荷载规范》(GB50010)、《混凝土结构设计规范》 (GB50009)及《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153)的 规定和要求进行设计。地铁车站主体结构的受力明确,按照极限状态 法设计,同时对地铁车站的抗震和耐久性设计也进行考虑。
表6-2 车站规模等级适用范围
规模等级
适用范围
1级站
适用于客流量大,地处市中心区的大型商贸中心、大型交通枢纽、 大型集会广场,大型工业区及位置重要的政治中心地区各站
2级站
适用于客流量较大,地处较繁华的商业区、中型交通枢纽、大中型 文体中心、大型公园及游乐场、较大的居住区及工业区各站
3级站
适用于客流量小,地处郊区各站
6.2 地下商业街
6.2.1地下商业街的类型与功能
• 1. 地下商业街的类型
• (1)按规模分类:分为小型、中型和大型。 • (2)按形态分类:街道型、广场型和复合型。
论浅埋式闭合框架结构设计
论浅埋式闭合框架结构设计
随着现代建筑技术的快速发展,各种建筑结构设计也得到了不断的改进和更新。其中,浅埋式闭合框架结构的出现受到了广泛的关注和认可。这种结构设计的特点是紧凑、坚固、防水性能强等,因此得到了广泛应用。下面将对浅埋式闭合框架结构设计进行详细的介绍和论述。
一、浅埋式闭合框架结构定义
浅埋式闭合框架结构是一种在地面以下浅埋的结构,一般由柱子、梁、墙体等组成,整体构成一个保护性强的结构体系。这种结构体系的特点在于,结构体系可保证空间的最大利用率,同时又能保证房屋的稳定性。由于浅埋式闭合框架结构是一个包括地面在内的整体结构,因此可以很好地防止地下水渗漏,从而保证了建筑物的防水性能。
二、浅埋式闭合框架结构设计原理
浅埋式闭合框架结构的设计原理在于将整个建筑结构尽量浅埋在地下,从而保证房屋的稳定性和防水性能。在设计浅埋式闭合框架结构时,需要考虑以下几个方面:
1. 基础设计:由于浅埋式闭合框架结构的特点在于在地
下浅埋,因此需要根据地质特征和建筑物的荷载情况来设计房屋的基础。一般情况下,基础设计需要采取深埋式基础,以确保房屋的稳定性和强度。
2. 结构设计:浅埋式闭合框架结构主要由柱、梁、墙等组成。在设计这些结构时,需要考虑材料的选择、强度计算、形状设计等方面的问题。设计者需要根据实际情况和材料特性进行合理的结构设计,以确保建筑的稳定性和强度。
3. 防水设计:由于浅埋式闭合框架结构在地下,因此需要加强防水设计。防水设计包括墙体的材料选择、防水材料的设置、水管设计等方面。通过合理的防水设计,可以有效地防止地下水的渗漏,保护房屋的稳定性。
浅埋式双跨课程设计
浅埋式双跨课程设计
一、课程目标
知识目标:
1. 学生能理解浅埋式的概念,掌握双跨结构的基本原理;
2. 学生能描述浅埋式双跨结构在工程中的应用,了解其优势及限制;
3. 学生能运用相关公式计算浅埋式双跨结构的稳定性和承载能力。
技能目标:
1. 学生能通过实际案例分析,提高解决问题的能力;
2. 学生能运用CAD软件绘制简单的浅埋式双跨结构图;
3. 学生能在小组合作中,有效沟通、协作,共同完成课程任务。
情感态度价值观目标:
1. 学生通过学习,培养对土木工程学科的兴趣,激发学习热情;
2. 学生能认识到工程结构在国民经济发展中的重要性,增强社会责任感;
3. 学生在小组合作中,培养团队合作精神,提高人际交往能力。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论知识与实际应用,培养学生的工程素养。
学生特点:初三学生具备一定的物理和数学基础,对实际工程有好奇心,具备一定的探究能力。
教学要求:教师需运用生动的案例、实际操作和小组讨论等形式,引导学生掌握浅埋式双跨结构的相关知识,注重培养学生的动手能力、协作能力和创新思维。通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在学习过程中获得成就感,
提高学习积极性。
二、教学内容
1. 引入浅埋式双跨结构的概念,讲解其定义、分类及在工程中的应用;
- 教材章节:第二章第三节“桥梁结构概述”
2. 详细介绍浅埋式双跨结构的受力特点、稳定性分析及其承载能力计算;
- 教材章节:第三章第二节“浅埋式桥梁结构稳定性分析”
3. 分析浅埋式双跨结构在实际工程中的应用案例,比较不同结构形式的优缺点;
浅埋式地下结构
在施工过程中,采取了多项环境保护措施,如控制施工噪 音、减少施工粉尘、合理利用施工材料等。
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浅埋式地下结构
目录
• 浅埋式地下结构概述 • 浅埋式地下结构的施工方法 • 浅埋式地下结构的支护方式 • 浅埋式地下结构的防水设计 • 浅埋式地下结构的抗震设计 • 浅埋式地下结构的工程实例
01 浅埋式地下结构概述
定义与特点
定义
浅埋式地下结构是指地下结构顶 板的上覆土层厚度较大,一般大 于或等于结构高度的地下结构。
结构设计时应根据工程需求和 实际情况,优化结构形式,降 低工程造价,提高经济效益。
考虑施工方法
结构设计时应考虑施工方法, 包括施工工艺、施工材料、施 工机械等,以确保施工的可行
性。
02 浅埋式地下结构的施工方 法
明挖法
总结词
直接开挖,简单易行,工期短,造价低
详细描述
明挖法是一种直接从地表向下开挖的施工方法,通常在地面平坦且交通量较小 的地区使用。该方法具有简单易行、工期短、造价低等优点,但会对地面交通 和周边环境造成一定影响。
抗震设计的具体措施
优化结构设计
根据地震作用的特点和地下结构的实 际情况,优化结构设计,合理布置结 构构件和连接方式。
加强关键部位
对地下结构的关键部位,如出入口、 转弯处等,采取加强措施,提高其承 载能力和稳定性。
同济大学地下建筑结构习题集
同济大学土木工程学院COLLEGE OF CIVIL ENGINEERING
地下建筑结构
教学大纲授课教案多媒体教学课件授课录像习题集课程试卷课程内容及组织实践教学教学研究申报附件
习题集
习题集
第一篇总论
第一章绪论
思考题
1.1 简述地下建筑结构的概念及其型式。
1.2 地下建筑结构,其特征与地上建筑结构有何区别?
1.3 地下工程按使用功能分类主要内容有哪些?
1.4 地下工程机构的设计理论和方法主要包括哪些?
1.5 简述地下建筑结构设计程序及内容。
第二章地下建筑结构的荷载
思考题
2.1 地下建筑荷载分为哪几类,常用的组合原则有哪些。
2.2 简述地下建筑荷载的计算原则?
2.3 简述土压力可分为几种形式?其大小关系如何?
2.4 静止土压力是如何确定的?
2.5 库伦理论的基本假定是什么?并给出其一般土压力计算公式?
2.6 应用库伦理论,如何确定粘性土中的土压力大小?
2.7 简述朗肯土压力理论的基本假定?
2.8 如何计算分层土的土压力?
2.9 不同地面超载作用下的土压力是如何计算的?
2.10 考虑地下水时的水平压力是如何计算的?"水土分算"与"水土合算"有何区别?各自的适用情
况如何?
2.11 简述围岩压力的概念及其影响因素。
2.12 简述围岩压力计算的两种理论方法?二者有何区别?
2.13 简述弹性抗力的基本概念?其值大小与哪些因素有关?
2.14 什么是“脱离区”?
2.15 什么是弹性抗力,影响因素有哪些?目前确定弹性抗力的理论有哪些?
2.16 简述温克尔假定。
2.17 简述坑道开挖前原始岩体中的应力状态和开挖坑道后围岩中的应力状态。
地下建筑结构-第06章-浅埋式结构
6.2 矩形闭合框架的计算
结构计算内容
荷载计算; 荷载计算; 内力计算; 内力计算; 截面验算
6.2 矩形闭合框架的计算
荷载计算
静载是指长期作用在结构上的不变荷裁,如结构自重、 静载是指长期作用在结构上的不变荷裁,如结构自重、 土压力及地下水压力等; 土压力及地下水压力等; 活载是指结构物使用期间或施工期间可能存在的变动荷载, 活载是指结构物使用期间或施工期间可能存在的变动荷载, 如人群、车辆、设备或施工设备以及施工期间堆放的材料、 如人群、车辆、设备或施工设备以及施工期间堆放的材料、 机器等荷载; 机器等荷载; 特载则指常规武器(炮 炸弹)作用或核武器爆炸形成的 特载则指常规武器 炮、炸弹 作用或核武器爆炸形成的 荷载。关于特载的大小是按照不同的防护等级采用的, 荷载。关于特载的大小是按照不同的防护等级采用的, 它在人防工程的有关规范中有明确的规定。 它在人防工程的有关规范中有明确的规定。 地震荷载:处于地震区的地下结构, 地震荷载:处于地震区的地下结构,还受到地震荷载的 作用。 作用。
6.2.2 内力计算
计算内力时, 计算内力时, 首先要选择合理的计算简图 初步假设截面的尺寸 计算简图并 首先要选择合理的计算简图并初步假设截面的尺寸
(一)计算简图 一 计算简图
1.平面应变 平面应变 2.中隔墙看作只承受轴力的二力杆 中隔墙看作只承受轴力的二力杆
论浅埋式闭合框架结构设计
浅埋式闭合框架结构设计
结构计算书
一, 截面设计
设S 为600mm,则有h 1=S+h=600+600=1200(mm),可得 h+S/3=800≤h 1=1200, 如右图所示。
二, 内力计算 1计算弯矩M
1.1.结构的计算简图和基本结构如下图。
1.2典型方程
弹性地基梁上的平面框架的内力计算可以采用结构力学中的力法,只是需要将下侧(底板)按弹性地基梁考虑。
图-2计算简图和基本结构
图-1截面图
由图-1的基本结构可知,此结构是对称的,所以就只有X 1和X 2,即可以得出典型方程为:
系数是指在多余力x i 的作用下,沿着x i 方向的位移,△iP 是指在外荷载的作用下沿x i 的方向的位移,按下式计算:
δij =δ‘ij +b ij △ij =△’iP +b ip δ’ij =ds i ∑⎰
EJ
Mj
M δij ---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移(不包括地板)。 b ij ---底板按弹性地基梁在单位力的作用下算出的切口处x i 方向的位
移;
△ ’iP---框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移;
b ip ---底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处x i 方向的位
移。
1.2求δ‘ij 和△’iP ;
X 1δ11+X 2δ12+△1P =0 X 1δ21+X 2δ22+△2P =0
图-3 M 1
图-4 M 2
M 1=1×L y =3.4(kNm) M 2=1(kNm)
M P 上=1/2×q 1×(L X /2)=66.15(kNm)
M P 下=1/2×q 1×(L X /2)+1/2×q 2×L y 2=193.31(kNm)
浅埋暗挖法施工讲解
一、 概述 1、 浅埋地下工程基本概念 (1) 浅埋隧道定义 铁路隧道定义:对于单线或双线隧道洞顶埋深小于:VI级
围岩35-40m、V级围岩18-25m、IV级围岩10-14m、III级围岩 5-7m,为浅埋隧道。
城市地铁:覆跨比H/D在0.6-1.5时为浅埋,H/D小于0.6时 为超浅埋。
4
1987年8月,北京市科委与铁道部科技司共同组织鉴定会, 对浅埋暗挖技术进行评价,会上确定取名为:浅埋暗挖法,适 用范围:各种软弱地层的地下工程设计与施工。浅埋暗挖法又 经过十几年的广泛应用,形成了一套完整的配套技术,被评为 国家级工法,并正式提出“管超前、严注浆、短进尺、强支护、 早封闭、勤量测”十八字方针。
10
(d) 采用正确的施工方法,从工程造价和施工速度考虑:施 工方法的选择顺序应为:正台阶—台阶设临时仰拱—CD工法— CRD工法—眼镜工法,从施工安全考虑,顺序正好反过来。
(5) 富水地层的结构防水 目前的设计思路是:第一道防水线是初支和二衬之间铺设全 包防水板;第二道防水线是二衬防水混凝土。 实践证明:在无水或少水地层是有效的,在富水地层失败。 原因: (a) 初支表面混凝土不平整,锚杆头也难于处理,难以保证 防水板的完整性,特别是钢筋混凝土更易造成防水板破坏,这样 封闭防水层结构的设计思想得不到落实。 (b) 防水板与初支之间容易形成水囊,一旦防水板破裂,水 就会在薄弱环节寻找出路,造成施工缝漏水。
大学地下工程结构常考知识
大学地下工程结构常考知识
名词解释
△地下结构:指在保留上部地层(山体或土层)的前提下,在开挖处能够提供某种用途的地下空间内修筑的结构物。
△围岩:指地层中受开挖作用影响的那一边分岩体。
△围岩压力: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。
△深埋结构:指当地下结构的埋深大到某一程度,两侧摩擦阻力远远超过了滑移柱的重量。
△浅埋式结构:指覆盖土层较薄,不满足压力拱成条件(H土<(2~2.5)h1, h1为压力拱高)或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地下结构。
△附建式地下结构:指具有预定战时防空功能的附属于较坚固的建筑物的地下室结构,又称“防空地下室”或“附建式人防工事”。
△临空墙:在室内外出入口通道中,一侧位于防护门(或防护密闭门)以外的通道内、另一侧在防护门以内的防空地下室外墙。
△通道墙:在室内外出入口通道中,与临空墙相对应的,一侧位于通道内、另一侧与岩土体接触的墙体。
△逆作法施工:是指在地下结构施工时,不架设临时支撑,以结构本身既作挡墙又作内支撑,施工顺序与顺作法相反,从上往下依次开挖和构筑结构本体的施工方法。
△中间支承柱:是逆作法施工中,在底板未封底受力之前,与地下连续墙共同承受地下结构、上部结构自重和施工荷载的承重构件。
△沉井结构:主要以其施工方式命名,简言之,就是将已建的“井”通过某种方法“沉”到地下或水下的一定位置处后修筑而成的一种地下结构。
△盾构法:是隧道暗挖施工法的一种,是使用所谓的“盾构(Shield)”机械,在岩土层中推进,并防止土砂的崩坍,以便在起其内部进行开挖、衬砌作业修建隧道的方法。
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局部.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、动荷载标准确实定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地外表开放空间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限制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平安⑪噪声和震动的隔离⑫维修治理缺点①获得眺望和自然采光时机有限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
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第六讲浅埋式结构
一、概述
浅埋式结构:
是指其覆盖土层较薄,不满足压力拱成拱条件(H土<(2~2.5)h1,h1为压力拱高)或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地下结构。
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,以及施工能力等。
常采用明挖法施工,比较经济。但在地面环境条件要求苛刻的地段,也可采用管幕法、箱涵顶进法等暗挖法施工。
结构形式:直墙拱、矩形框架和梁板式结构,或者是上述型式的组合。1. 直墙拱:
在小型地下通道以及早期的人防工程中比较普遍,一般多用在跨度1.5~4m 左右的结构中。
墙体:砖或块石砌筑,拱体部分视其跨度大小,采用砖砌拱、预制钢筋混凝土拱或现浇钢筋混凝土拱。
拱型结构主要承受轴向压力,其中弯矩和剪力都较小。
拱顶部分按照其轴线形状又可分为:半圆拱、割圆拱、抛物线拱等多种形式。
2. 矩形闭合框架
随着地下结构跨度、复杂性的增加,以及对结构整体性、
防水性要求的越来越高,混凝土矩形闭合结构运用得越来越广泛。
与其他结构相比,它有空间利用率高,挖掘断面经济,且易于施工的优点。特别是车行立交地道、地铁通道、车站等最为适用。
结构型式有单跨、双跨或多跨;有时在车站部分还需做成多层多跨的型式。○1单跨矩形闭合框架
当跨度较小时(一般小于6m),可采用单跨矩形闭合框架。
○2双跨和多跨的矩形闭合框架
当结构的跨度较大,或由于使用和工艺的要求,结构可设计成单跨或多跨。为了改善通风条件和节约材料,中间隔墙还可开设孔洞,不但可改善通风,节约材料,而且也使结构轻巧、美观。
中间隔墙还可用梁、柱代替。孔洞开设较大时,隔墙的作用即变成梁、柱的传力体系。
○
3多层多跨的矩形闭合框架 主要运用于地下厂房(例如地下热电站)由于工艺要求必须做成多层多跨的结构。 地铁车站部分,为了达到换乘的目的,局部也做成双层多跨的结构。
顶板梁柱
底板)a )
a )
b )b
3. 梁板式结构
顶、底板做成现浇钢筋混凝土梁板式结构,而围墙和隔墙则为砖墙;
在地下水位较高或防护等级要求较高的工程中,一般除内部隔墙外,均做成箱形闭合框架钢筋混凝土结构。
对于一些大跨度的建筑物,如地下礼堂、地下仓库等还可以采用壳体结构或折板结构 (一般地下室) 。
二、 矩形闭合框架的计算
一般结构计算包括三项内容:荷载计算,内力计算,截面验算。
1. 荷载计算
地下结构所受的荷载,可分为静载、活载、特载以及地震等偶然荷载三类。 静载是指长期作用在结构上的不变荷裁,如结构自重、土压力及地下水压力等;
活载是指结构物使用期间或施工期间可能存在的变动荷载,如人群、车辆、设备或施工设备以及施工期间堆放的材料、机器等荷载;
特载则指常规武器(炮、炸弹)作用或核武器爆炸形成的荷载。处于地震区的地下结构,还受到地震荷载的作用(均为偶然荷载)。关于特载的大小是按照不同的防护等级采用的,它在人防工程的有关规范中有明确的规定。
荷载列表:
砖砖
砖砖砖砖砖砖砖砖砖砖砖砖
2. 内力计算