第六讲浅埋式结构详解
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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