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

在地下水位较低的地区，或要求防护等级较低的工程中，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。

3. 了解矩形闭合框架的荷载计算和结构计算方法。

结构的计算

主要包括：荷载计算，内力计算，截面设计

1 )顶板上的荷载 （1） 覆土压力 （2） 水压力 （3） 顶板自重 （4） 顶板所受特载

t q 顶

（5） 地面超载q

2) 底板上的荷载

底板的刚度较大，而地基相对较软，所以假定地基反力为直线分布，否则按弹性地基梁计算。

3) 侧墙上的荷载 （1） 土层侧向压力

（2）侧向水压力

作用于侧墙上的荷载 )/(2m kN h q i i i

γ∑=±)

/(2m t h q ωωγ=水)

/(2m t d q γ=q q d h h q t i i i ++++∑=顶顶γγγωωt q L P q q 顶顶底+∑+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∑=245tan )(2ϕγ i i i h e .

7.00.1，黏土取性而定，砂土取折减系数，依土壤透水-=ψψγωωh

e

4. 浅埋结构变形缝构造方式，以及各种构造方式的优缺点。

1 嵌缝式

嵌缝式优点是造价低，施工易。但在有压水中防水效能不良，仅适于地下水较少的地区，或防水要求不高的工程。

2 贴附式

亦称为可卸式变形缝。其优点是橡胶平板年久老化后可以拆换，缺点是不易使橡胶平板和钢板密贴。

3 埋入式

优点是防水效果可靠，但橡胶老化问题需待改进，这种方法在大型工程中普遍采用。

第五章：附建式地下结构

1.迭合构件：预制-现浇结构的一种，在达不到截面需要高度的预制构件上，预留钢筋，然后再在其上现浇一层混凝土，使之达到截面计算高度。

2.结构形式及选择考虑的因素：

（1）梁板结构

（2）板柱结构

（3）箱形结构

（4）其他结构（双曲扁壳、单跨折板等）

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

3、附建式结构的优点：

（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。

4、附建式结构的设计要点。

（1）按平时和战时两种条件作为设计依据；

（2）允许结构出现塑性变形，按弹塑性理论设计；

（3）只进行结构的强度验算；

（4）不必单独进行地基变形验算；

（5）贯彻平战结合的原则，尽量为平时使用创造条件。

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