地下建筑结构复习
地下建筑结构(复习总结)
8 沉井与沉箱结构
三、沉井验算(课本193):
1、下沉系数验算
2、抗浮系数验算(课本179页例题)
3、刃脚验算:刃脚向外挠曲验算、刃脚向内挠曲验算 (课本182页例题)
4、沉井在竖直平面内受弯计算--抽成垫木计算(井壁 水平钢筋):矩形(两点定位垫木和三点验算),圆形沉井 (四个支撑点和八个支撑点的验算)。
河北工业大学土木工程学院
9 地下连续墙结构
三、地连墙的计算方法(课本207表9-1):
(一)较古典的计算方法: 假设条件:土压力已知,不考虑墙体和支撑变形。 方法:假想梁法、1/2分割法、泰沙基法 (二)横撑轴向力、墙体弯矩不变: 假设条件:土压力已知,考虑墙体变形,不考虑支撑变形。 方法:山肩帮男法、弹性法等 (三)横撑轴向力、墙体弯矩可变: 假设条件:土压力已知,考虑墙体、支撑变形。 方法:日本弹塑性法、有限元法 (四)共同变形理论: 假设条件:土压力随墙体变位而变化,考虑墙体、支撑变形 方法:森重龙马法、有限元法
一、定义:采用液压千斤顶或具有顶进、牵引功能的设备, 以顶管工作井作承压壁,将管子按设计高程、方位、坡度逐 根顶入土层直至达到目的地的一种修建隧道和地下管道的施 工方法。
二、顶管的分类(见课本340例题) 二、顶管的最大顶力计算(见课本245例题)
河北工业大学土木工程学院
一、附建式地下结构定义:
根据一定的防护要求修建的附属于较坚固的建筑物的地下室,与独立修 建的地下人防工事(单建式)相对应,又称为 “防空地下室” 或 “附建式 人防工事”。
二、人防工程分类:
—— 按构筑类型划分
明
单建掘开式
挖
主体的上部无永久性地面建筑
工
地下建筑结构复习题
一、简述题1围岩压力就是什么?分为哪几类?举例说明与哪些因素有关?在围岩发生变形时及时进行衬砌或围护,阻止围岩继续变形,防止围岩塌落,则围岩对衬砌结构就要产生压力,即所谓的围岩压力。
围岩压力分为围岩垂直压力、围岩水平压力与围岩底部压力岩石的强度、岩体的结构(如结合岩体结构分析围岩压力,则可认为火成岩系整体状结构,未曾或只经过轻微的区域构造变动,在没有断层与不良软弱结构面的不利组合时,这种岩体的完整性好、强度高,设计计算时可不考虑围岩压力。
而碎块状岩体结构,因其完整性差,围岩压力较大。
)地下水(主要表现为削弱岩体的强度,加速围岩的风化,从而导致围岩压力增大。
)洞室尺寸与形状(尺寸较小的圆形与椭圆洞室产生的围岩压力较小,而尺寸较大的矩形与梯形洞室产生的围岩压力则较大,因为后者易在顶部围岩中出现较大的拉应力,并在两边转角处出现明显的应力集中。
)施工方法、支护时间、支护的类型与刚度及洞室建成后的使用年限有关2对于深埋结构的垂直围岩压力计算,简述普氏理论与太沙基理论的原理。
普氏理论(将真正的岩体代之以某种具有一定特性的特殊松散体,以便采用与理想松散体完全相同的计算方法。
)太沙基(也将岩体视为散粒体。
她认为坑道开挖后,其上方的岩体将因坑道变形而下沉,产生如图所示的错动面OAB,假定作用在任何水平面上的竖向压力就是均布的。
)3 按衬砌与地层相互作用考虑方式的不同,地下结构计算方法可大致区分为哪两类,简述其含义。
荷载结构法(认为地层对结构的作用只就是产生作用在地下结构上的荷载(包括主动的地层压力与被动的地层抗力),以计算衬砌在荷载作用下产生的内力与变形的方法。
弹性连续框架(含拱形)法、假定抗力法与弹性地基梁(含曲梁与圆环)法等可归于荷载结构法)地层结构法(认为衬砌与地层一起构成受力变形的整体,并可按连续介质力学原理来计算衬砌与周边地层内力的计算方法 常见的关于圆形衬砌的弹性解、粘弹性解与弹塑性解等都归属于地层结构法)4 简述浅埋式矩形框架结构的计算原理。
地下建筑结构复习题
地下建筑结构复习题
一、选择题
1. 地下建筑结构设计时,主要考虑的荷载类型不包括以下哪一项?
A. 土压力
B. 水压力
C. 风荷载
D. 地震力
2. 地下建筑结构的防水措施中,不包括以下哪一项?
A. 排水系统
B. 防水层
C. 密封材料
D. 增加结构厚度
3. 地下建筑结构的稳定性分析中,通常不采用以下哪种方法?
A. 极限平衡法
B. 有限元分析
C. 经验公式法
D. 弹性理论法
二、填空题
1. 地下建筑结构的稳定性主要受_________、_________和_________的影响。
2. 在地下建筑结构设计中,_________是防止结构受到水害的关键措施之一。
3. 地下建筑结构的_________设计是确保结构安全的重要环节。
三、简答题
1. 简述地下建筑结构设计中对土压力的考虑因素。
2. 描述地下建筑结构防水设计的基本要求。
3. 阐述地下建筑结构在地震作用下的响应特点。
四、计算题
1. 假设一个地下建筑结构的侧壁承受了均匀分布的土压力,已知土压
力为100kPa,侧壁长度为20m,求侧壁受到的总土压力。
2. 给定一个地下建筑结构的防水层厚度为0.5m,如果防水材料的单位面积质量为2kg/m²,计算该防水层的总质量。
五、论述题
1. 论述地下建筑结构在城市发展中的作用及其面临的挑战。
2. 分析地下建筑结构设计中对环境因素的考虑及其对结构安全的影响。
地下建筑结构考试要点
1.地下建筑是修建在地层中的建筑物,分为两类:一类是修筑在土层中的地下建筑结构,另一类是修建在岩层中的地下结构物。
2.衬砌结构主要起承重和维护两方面作用。
3.荷载种类:静荷载动荷载活荷载其他荷载4.围岩压力:指位于地下结构周围形成或破坏的岩层,作用在衬砌结构或支撑结构上的压力,可分为围岩垂直压力围岩水平压力围岩底部压力。
影响因素:主要与岩体结构岩石强度地下水作用洞室的尺寸和形状支护类型和刚度施工方法洞室的埋置深度和时间。
5.初始地应力场包括自重应力场和构造应力场。
6.弹性抗力:在拱顶,其变形背向地层,在此区域内岩土体对结构不产生约束作用,所以称为“脱离区”,而在靠近边拱脚和边墙部位结构产生压向地层的变形,由于结构与岩土体紧密接触,则岩土体制止结构变形,从而产生对结构的反作用力,这个作用力称为弹性抗力。
7.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。
8.弹性地基梁与普通梁的区别:1普通梁只在有限个支座处与地基相连,梁所受的支座反力是有限个未知力,因此普通梁是静定的或有限次超静定结构 2普通梁的支座通常看作刚性支座,即略去地基变形,只考虑梁的变形,弹性梁必须同时考虑地基的变形。
9.α是与梁和地基的弹性性质相关的一个综合参数,反应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α称为弹性特性系数,α又称为换算长度。
10.弹性地基梁的分类:断梁1<λ<2.75 长梁λ≥2.75 刚性梁λ≤1 11.按照多年的地下结构设计的实践,我国采用的设计方法可以分为四种模型1荷载结构模型2地层结构模型3经验类比模型4收敛限制模型12.荷载结构法:认为地层结构的作用只是产生作用在地下建筑结构上的荷载,衬砌在荷载的作用下产生的内力和变形,与其相应的设计方法称为荷载结构法13.地下结构的不确定因素1地层介质特性参数的不确定性2岩土体分类的不确定性3分析模型的不确定性4荷载和抗力的不确定性5地下结构的不确定因素6自然条件的不确定性 14 地下建筑结构可靠性分析特点:1周围岩土介质特性的变异性2地下建筑结构规模和尺寸的影响3极限状态及失效模式的含义不同4 极限状态方程呈非线性特性5土性指标的相关性6概率与数理统计的理论与方法应用14.浅埋式结构是指其覆盖土层浇薄,不满足压力拱的成拱条件或者是软土地层中覆盖厚度小于结构尺寸的结构,分类:直墙拱形结构矩形框架和梁板式结构15.附件式地下结构:它是指根据一定的防护要求修建的附属于较坚固的地下室16.修建防控地下室与修建单建式工事相比优越性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移地下3增强上层建筑的抗震能力4上部建筑对战时核爆炸光辐射早期核辐射以及炮弹有一定的防护作用,防空地下室的造价比单建式防空地下室低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17.不同断面形状(如圆形,矩形,多边形)的井管或箱体,按边排土边下沉的方式使其沉入地下,即为沉井或沉箱。
地下建筑结构复习题集
地下建筑结构复习题集一、选择题1. 地下建筑结构设计中,以下哪项不是必须考虑的因素?A. 地下水位B. 地震影响C. 土壤性质D. 建筑物的外观设计2. 地下建筑的稳定性主要取决于以下哪个因素?A. 建筑高度B. 建筑深度C. 建筑材料D. 建筑的平面布局3. 地下建筑结构设计中,通常采用哪种方法来计算土压力?A. 静力平衡法B. 动态分析法C. 经验公式法D. 有限元法4. 地下建筑的防水措施中,以下哪项不是常用的防水方法?A. 外防水B. 内防水C. 复合防水D. 无防水5. 在地下建筑结构中,哪种类型的支护结构通常用于较深的地下空间?A. 土钉墙B. 支护桩C. 地下连续墙D. 钢板桩墙二、填空题6. 地下建筑结构设计时,需要考虑的主要荷载包括________、________和________。
7. 地下建筑结构的稳定性分析中,常用的稳定性系数是________。
8. 地下建筑结构的防水设计中,常用的材料包括________、________和________。
9. 地下建筑结构的施工过程中,常用的支护方式包括________、________和________。
10. 地下建筑结构的抗震设计中,需要考虑的主要因素包括________、________和________。
三、简答题11. 简述地下建筑结构设计中需要考虑的主要地质条件有哪些?12. 描述地下建筑结构的抗震设计原则是什么?13. 解释地下建筑结构的防水设计的重要性及其常见方法。
14. 阐述地下建筑结构施工过程中的环境保护措施。
15. 讨论地下建筑结构在城市发展中的作用和挑战。
四、计算题16. 假设有一地下车库,其基坑深度为10米,基坑面积为1000平方米。
如果采用地下连续墙作为支护结构,请计算在不考虑地下水位的情况下,该地下车库的土压力是多少?(假设土壤的单位重量为18kN/m³)五、论述题17. 论述地下建筑结构在现代城市发展中的重要性,并探讨其在可持续发展中的角色。
地下建筑结构设计-总复习【可编辑全文】
地下建筑的优点 有效的土地利用 能源利用的节省和气候的控制 安全 噪声和震动的隔离 便于维修管理
地下建筑的缺点 获得眺望和自然采光的机会有限 进人和往来的限制 能源上的限制
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. 荷载种类和组合
荷载组合
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。先计算个别荷载单独作用下 的结构各部件截面的内力,再进行最不利的内力 组合,得出各设计控制截面的最大内力。
第4章 地下建筑结构的计算方法
1. 概述
经验 刚性理论 弹性理论
连续介质理论
1. 概述
我国采用的设计方法似可分属以下四种设 计模型: 1. 荷载—结构模型
1. 概述
将支护结构和围岩分开来考虑,支护结构 是承载主体.因岩作为荷载;结构与围岩的相 互作用是通过弹性支承对支护结构施加约束来 体现的,而围岩的承载能力则在确定围岩压力 和弹性支承的约束能力时间接地考虑。
头计算。
第10章 盾构法隧道结构
盾构隧道简介
• 盾构(shield)是一种钢制的活动防护装置或 活动支撑,是通过软弱含水层,特别是河底、 海底,以及城市居民区修建隧道的一种机械。
• 头部可以安全地开挖地层 ,尾部可以装配预制 管片或砌块,迅速地拼装成隧道永久衬砌。
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。
地下建筑结构重点
地下建筑结构复习(地下空间 2 班)一1、地下建筑:修建在土层和岩层中的各种工程建筑物地下建筑结构:指埋置于地层内部的结构,包括衬砌结构和内部结构根据所处周围介质不同,地下建筑结构可分为三大类:a 岩层地下建筑结构(岩石地下建筑结构):它是指修建在岩层(岩石)中的地下建筑结构物。
b 土层地下建筑结构:它是指修建在土层中的地下建筑结构物。
c 水下地下建筑结构:它是指修建在水底下的结构物。
2、衬砌: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)作用:承重和围护作用3、地下建筑结构的横断面形状矩形结构: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。
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。
4、地下建筑结构分类①浅埋式结构②隧道式结构③ 沉井(沉箱)结构④盾构法管片结构⑤地下连续墙结构⑥顶管结构⑦锚喷支护结构⑧矿山井壁结构⑨沉管结构5、地下建筑结构设计P5二1、荷载种类: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。
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。
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。
最不利的荷载组合一般有以下几种情况:①静载② 静载+活载③静载+动载(原子爆炸动载、炮(炸)弹动载)2、荷载确定方法:使用规范,设计标准3、土压力计算土压力通常是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧压力。
土压力分类:①静止土压力:挡土墙在压力作用下不发生任何变形和位移,墙后填土处于弹性平衡状态时,作用在挡土墙背的土压力②主动土压:力在土压力作用下,挡土墙离开土体向前位移至一定数值,墙后土体达到主动极限平衡状态时,作用在墙背的土压力③被动土压力:在外力作用下,挡土墙推挤土体向后位移至一定数值,墙后土体达到被动极限平衡状态时,作用在墙上的土压力4、经典土压力理论:库伦土压力理论,朗肯土压力理论朗肯土压力基本理论: 1.挡土墙背垂直、光滑 2. 填土表面水平 3. 墙体为刚性体库仑土压力基本假定: 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,本身无变形朗肯与库仑土压力理论存在的主要问题朗肯土压力理论基于土单元体的应力极限平衡条件建立的,采用墙背竖直、光滑、填土表面水平的假定,与实际情况存在误差,主动土压力偏大,被动土压力偏小库仑土压力理论基于滑动块体的静力平衡条件建立的,采用破坏面为平面的假定,与实际情况存在一定差距(尤其是当墙背与填土间摩擦角较大时)5、围岩压力计算1)围岩压力的概念: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。
地下建筑与结构复习
填空1.计算弹性地基梁常用的2种假设分别是和地基为弹性半无限体的假定。
2.盾构的基本构造是由盾构壳体及开挖系统、、、出土系统等四大部分组成。
3.隧道限界包括和行车限界。
4.地下坑道施工过程中,开挖及支护分上下两部分进行。
顺序是→上部衬砌支护→开挖下部→。
5.目前在基坑施工中,对地下水的治理一般可从两个方面进行,一是、二是进行降水。
其中,降水方法主要有、、喷射井点和电渗井点等。
6.目前在开挖工程中采用的作业方式有顺序作业、和流水作业等三种方式。
判断题1.落石冲击力和地震作用都属于偶然作用。
()2.梁板式结构是由现浇钢筋混凝土柱和板组成的结构形式。
()3.等效荷载不具备动力性能,也就是说在截面设计中,等效荷载就是一般的静荷载。
()4.新奥法的设计一般分为两个阶段,即施工前预设计阶段和信息反馈修改设计阶段。
()5.目前在基坑施工中,对地下水的治理一般可从两个方面进行,一是封堵地下水、二是进行降水。
其中,降水方法主要有明沟排水、井点降水、喷射井点和电渗井点等。
( )3、名词解释1.承载能力极限状态:2. 人防工程:3.明挖法:4. 顶管法:5. 锚喷支护简答题1.在确定地下结构上的作用时,需要考虑的因素有哪些?2.当平时使用要求与战时的防护要求不一致时,设计时应采用的平战功能转换措施具体有哪些?3.锚喷支护设计与施工应遵循哪些原则?4.简述洞室锚喷支护中喷射混凝土的作用。
5.简述分部开挖的具体模拟方法的步骤6.变形缝的构造应满足什么要求?7.隧道衬砌的构造有哪几种类型?8.施工平面图上一般应包括哪些内容?9.选择施工方法的基本因素大体上可归纳为哪几点?一、填空1.文克尔假定 2.推进系统衬砌拼装系统3.建筑限界4.开挖上部下部衬砌支护5.封堵地下水明沟排水井点降水6.平行作业二、判断1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.√三、名词解释1.承载能力极限状态:是指结构或构件达到最大设计能力或达到不适于继续承载的较大变形的极限状态。
地下建筑结构基本知识
地下建筑构造根本知识1.1地下建筑的类型1)按使用功能分类:(1)工业建筑(2)民用建筑(3)交通建筑(4)水工建筑(5)矿山建筑(6)军事建筑(7)公用和效劳性建筑2〕按所处的地质条件和建造方式分类:(1)岩石中的地下建筑(2)土层中的地下建筑3〕按习惯称谓分类:单建式地下建筑;附建式地下建筑。
4〕按埋置深度分类:(1)当h/b≥a时为深埋地下建筑。
(2)当h/b<a时为浅埋地下建筑。
1.2.地下建筑构造的特点〔1〕自然防护力强;〔2〕受外界条件影响小;〔3〕受地质条件影响大;〔4〕需经通风、防排水、防潮、防噪声和照明等处理;〔5〕施工条件特殊1.3.地下构造可分为以下8类:1. 拱形构造这类构造的顶部横剖面均属拱形,主要有:〔1〕半衬砌〔2〕厚拱薄墙衬砌〔3〕直墙拱顶衬砌〔4〕曲墙拱顶衬砌〔5〕离壁式衬砌〔6〕装配式衬砌〔7〕复合式衬砌2.梁板式构造3.框架构造4.圆管形构造5.地下空间构造6.锚喷支护7.地下连续墙构造1.4 地下建筑构造的设计内容及计算原那么地下建筑构造的设计内容包括横向构造设计、纵向构造设计和出入口设计。
计算时通常沿纵向截取1m的长度作为计算单元,即把一个空间构造简化成单位延米的平面构造按平面应变进展分析。
横向构造设计主要分荷载确定、计算简图、内力分析、截面设计和施工图绘制等几个步骤。
特别是在软土地基和通过不良地质地段情况下,如跨活断层或地裂缝时,更需要进展纵向构造计算,以检算构造的纵向内力和沉降,确定沉降缝的设置位置。
从使用上讲,无论是平时或战时,地下建筑得出入口都是很关键的部位,设计时必须给予充分重视,应做到出入口及主体构造强度相匹配。
地下构造设计及计算应遵循的防空地下室及普通地下室的区别在于:防空地下室具有规定的设防等级,能够保障隐蔽人员的平安,而普通地下室在战时必须经过改造转换才能到达相应的防护能力。
对附建式地下构造的要求:根据核爆炸的杀伤因素〔冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染〕、化学武器及生物武器的杀伤作用确定。
2012《地下建筑与结构》复习题
《地下建筑结构》复习题一、填空题1.地下建筑分为两大类:一类是修建在土层中的地下建筑;另一类是修建在岩层中的地下建筑。
2.弹性地基梁可分为短梁,长梁,刚性梁等三大类。
3.初始地应力一般包括自重应力和构造应力场。
4.基坑支护结构通常可分为桩式维护体系和重力式维护体系两大类。
5.喷锚支护的主要作用是加固围岩。
6.直墙拱结构一般由拱圈竖直侧墙和底板组成组成。
7.按顶管管道内径大小可分为小口径,中口径和大口径三种。
8.土压力是土与挡土结构之间相互作用的结果,它与结构的变位有密切的关系关系。
9.变形缝的构造方式很多,主要有嵌缝式,贴附式,埋入式等三类。
10.为了满足使用要求,在衬砌内部尚需修建必要的梁,板,柱,墙体等内部结构。
11.地下建筑结构中不确定性因素主要体现在其周围的岩土压力,岩土体的假设,施工技术以及环境因素等。
12.桩(墙)式围护体系一般由买入深度、支撑(或锚杆)结构以及挡土墙等部分组成。
13.箱涵结构是重要的水工建筑物,它被广泛应用于水利,桥梁,道路的建设中。
14.箱涵结构多采用现场浇筑的钢筋混凝土结构。
15.荷载最不利组合主要有静载与活载组合,静载与动载组合等几种情况。
16.为防止结构由于混凝收缩,温度和_沉降等引起破坏,沿结构纵向,每隔一定距离设置变形缝,变形缝的间距为30m左右。
17.地下建筑与地面建筑结构相比,在计算理论和_施工方法两方面都有许多不同之处。
18.按顶管管材可将顶管分为_钢管顶管、_混凝土顶管、_玻璃钢顶管及其他_复合材料顶管等。
19.穹顶直墙衬砌由宆顶,环梁,环墙及底板组成。
二、名词解释题1.地下建筑结构:修建在地层中的建筑物,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.2.重合墙:重合墙是把主体墙结构的垂直边墙重合在地下墙的内侧在外墙之间填充隔绝材料使之不传递剪力的结构形式。
3. 喷锚支护::由喷混凝土、锚杆、钢筋网组成的喷锚联合支护或喷锚网联合支护。
-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。
地下建筑结构复习资料
绪论:地下结构的定义:保留上部地层(山体或土层)的前提下,在开挖出能提供某种用途的地下空间内修建的结构物,统称为地下结构。
结构形式:断面形式:矩形、梯形、直角拱形、马蹄型、仰拱型、圆形。
影响因素:由受力条件来控制;结构型式也受使用要求的制约支护形式:1.防护型支护:以封闭岩面,防止周围岩体质量的进一步恶化或失稳为目的。
2.构造型支护:支护结构满足施工及构造要求,防止局部掉块或崩塌而逐步引起整体失稳。
3.承载型支护:承载型支护应满足围岩压力,使用荷载、结构荷载及其它荷载的要求,保证围岩与支护结构的稳定性。
发展的三个阶段:刚性结构阶段,弹性结构阶段,连续介质阶段现代支护理论的特征:(1) 对围岩和围岩压力的认识方面:传统支护理论认为围岩是荷载的来源,是支撑的对象。
现代支护理论则认为围岩具有自承能力。
围岩也是支护材料,可以通过加固围岩而保证结构的稳定。
(2) 在围岩和支护间的相互关系上:传统支护理论把围岩和支护分开考.围岩当作荷裁、支护作为承载结构,现代支护理论则将围岩和支护作为一个统一体,二者相互作用,共同变形。
(3)在支护功能和作用原理上:传统支护结构只是为了承受荷载,现代支护则是为了及时稳定和加固围岩。
保证围岩的稳定性。
(4)在设计计算方法上:传统支护主要是确定作用在支护上的荷载,而现代支护理论将围岩与支护作为共同的承载结构。
(5)在支护形式和工艺上:以加固围岩为主要支护手段:如锚杆、锚索、喷射混凝土、注浆等。
地下结构的计算特点:(1)必须充分认识地质环境对地下结构设计的影响;(2)地下工程周围的地质体是工程材料、承载结构,同时又是产生荷载的来源;(3)地下结构施工因素和时间因素会极大地影响结构体系的安全性;(4)与地面结构不同,地下工程支护结构安全与否,既要考虑到支护结构能否承载,又要考虑围岩的稳定性;(5)地下工程支护结构设计的关键问题在于充分发挥困岩自承力;(6)地下结构的开挖过程是卸载过程,而不是加载过程。
地下建筑结构复习资料详解
较坚固的建筑物的地下室,又
称“防空地下室”或“附建式人防工事”
、沉井和沉箱:不同断面形状(如圆形,矩形,多边形等)的井筒或箱体,按边排土边下沉的方式使其地下,即沉井和沉箱;
②平板型管片用于较小直径的隧道,单片管片重量较重,对盾构千斤顶顶力具
有较大的抵抗能力,正常运营时对隧道通风阻力较小。
⑵铸铁管片
不仅计算出衬砌结构内力及变形,而且计算周围地层应力
区别:
地层——结构法相对荷载结构法,充分考虑了地下结构与周围地层的相互作用,结合具体的施工过程可以充分模拟地下结构以及周围地层在每一个施工工况的结构内力以及周围地层的变形更符合工程实际
地下建筑结构复习资料一、名词解释:
、衬砌:沿洞室周边修建的永久性支护结构
16、管片接头的两种类别:纵向接头(沿接头面平行于纵轴)、环向接头(接头面垂直于纵轴);
17、每个衬砌管片上注浆孔设置一个或一个以上;
18、沉管基础处理的方法有:先铺法、后填法;
19、基坑围护结构可分为桩(墙)式和重力式两类体系;
20、中继环构造包括短冲程千斤顶组(冲程为150~300mm,规格、性能要求一致),液压、电器和操作系统,壳体与千斤顶紧固件、止水密封圈,承压法兰片;
形状与尺寸等;
第二阶段:衬砌结构与构造设计,其中包括管片的分类、厚度、分块、接头形式、
管片孔洞、螺孔等;
第三阶段:管片内力的计算及断面设计。
8、盾构衬砌的分类及其比较
答:按材料及形式分类:
⑴钢筋混凝土管片
①箱型管片用于较大直径的隧道。单块管片重量较轻,管片本身强度不如平板
地下建筑结构考试重点
1.地下建筑:是指修建在地层中的建筑物,他可以分为两类,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。
地下建筑通常包括在地下开挖的各种隧道与洞室。
2.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。
衬砌结构主要是起承重和维护两方面的作用,承重即承受岩土体压力、结构自重以及其他荷载的作用,围护,即防止岩土体风华、倒塌、防水、防潮等。
3.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,分为土层和岩层内的两种形式。
特点:荷载的不确定性,水、土压力、岩体压力、地下结构与地层共同作用问题等;计算方法的不成熟,经验类比法、荷载结构法、数值分析法,动态反馈分析法...4.土层地下建筑结构浅埋式结构:平面呈方形或长方形,当顶板做成平顶时,常用梁板式结构。
附建式结构:是是房屋下面的地下室,一般有承重的外墙、内墙和板式或梁板式顶底板结构。
沉井结构:沉井施工时需要在沉井底部挖土,顶部出土,故施工时沉井为一开口的井筒结构,水平断面一般做成方形,也有圆形,可以单孔也可以多孔,下沉到位后再做底板。
地下连续墙结构:先建造两条连续墙,然后在中间挖土,修建底板、顶板和中间楼层。
盾构结构:盾构推进时以圆形最适宜,故常采用装配式圆形衬砌。
沉管结构:一般做成箱形结构,两端加以临时封墙,托运至预定水面处,沉放置设计位置。
5.岩石地下建筑结构:主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形等,还有如锚喷结构、穹顶结构、复合结构等。
拱形结构优点:地下结构的荷载通常比地面结构大,且主要承受竖向荷载,因此,拱形结构就受力性能而言比平顶结构优;拱形结构的内轮廓比较平滑,只要适当调整拱曲率,一般都能满足地下建筑的使用要求,并且建筑布置比圆形结构方便,净空浪费也比圆形结构少;拱主要是承压结构,因此适用于采用抗拉性能较差,抗压性能较好的砖、石、混凝土等材料构筑。
6.拱形结构①贴壁式拱形结构:指衬砌结构与围岩之间的超挖部分应进行回填的衬砌结构,其包括拱形半衬砌结构、直墙拱形衬砌结构及曲墙拱形衬砌结构。
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地下建筑结构复习1 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部分。
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、动荷载标准的确定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2 地下建筑结构的荷载2.1地下建筑荷载分哪几类?按其存在的状态,可以分为静荷载、动荷载和活荷载等三大类2.2简述地下建筑荷载的计算原则需进行最不利情况的组合,先进性个别荷载单独作用下的结构各部件截面内力,再进行最不利的内力组合,得出各设计控制截面的最大内力。
2.3土压力可分为几种形式?其大小关系如何?土压力分为静止土压力E0、主动土压力力Ea 被动土压力Ep,则Ep>E0>Ea2.4静止土压力是如何确定的?在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,则作用于结构上的侧向土压力,称为静止土压力。
静止土压力可根据半无限弹性体的应力状态求解。
2.5库仑理论的基本假设是什么?并给出其一般土压力计算公式。
基本假设:1)挡土墙墙后土体为均质各向同性的无黏性土2)挡土墙是刚性的且长度很长,属于平面应变问题3)挡土墙后土体产生主动土压力或被动土压力时,土体形成滑动碶体,滑裂面为通过墙踵的平面4)墙顶处土体表面可以是水平的也可以是倾斜面,倾斜面与水平面的夹角为β角5)在滑裂面和墙背面上的切向力分别满足极限平衡条件。
计算公式见书P.13. P=γh^2K/22.6应用库仑理论如何确定黏性土中的土压力大小?库仑土压力理论是根据无黏性土的情况导出,没有考虑黏性土的黏聚力,因此,当挡土结构处于黏性土层时,应该考虑黏聚力的有利影响。
在工程实践中可采用换算的等效内摩擦角来进行计算或在库仑理论基础上,考虑土的黏聚力作用可适用填土表面为一倾斜平面,其上作用有均布超载的一般情况。
2.7简述朗肯土压力理论的基本假设。
基本假定:1)d挡土墙背竖直,墙面光滑,不计墙面与土层之间的摩擦力2)挡土墙后填土的表面为水平面,土体向下和沿水平方向都能伸展到无穷,即为半无限空间3)挡土墙后填土处于极限平衡状态2.8如何计算分层土的土压力?通常采用凑合的方法,按转换成相应的当量土层,分两种情况1)按第i层土的物理力学指标计算第i层的土压力2)按第1—i层土的加权平均指标进行计算2.9不同地面超载作用下的土压力是如何计算的?P.23.2.10考虑地下水时的水平压力如何计算的?分为水压力分算和水压力合算,对砂性土和粉土,可按水土分算原则进行,对黏性土可根据现场情况和工程经验,按水土分算或合算进行。
水土分算是采用浮重度计算土压力,按静水压力计算水压力,然后两者相加即为总的侧压力。
水土合算是采用土的饱和重度计算总的水、土压力。
稳态渗流时水压力的计算2.11简述围岩压力的概念及影响因素。
围岩压力就是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。
分为围岩垂直压力、围岩水平压力、围岩底部压力。
影响围岩压力的因素很多,主要与岩体的结构、岩石的强度、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、洞室的埋置深度和支护时间等因素相关。
其中岩体稳定性的关键之一在于岩体结构面的类型和特征。
2.12简述围岩压力计算的两种理论方法?二者有何区别?两种理论分别为1)按松散体理论计算围岩压力,当地下结构上覆岩层较薄时。
通常认为覆盖层全部岩体重量作用于地下结构。
这时地下结构所受的围岩压力就是覆盖层岩石柱的重量。
深埋结构是指地下结构的埋深大到这样一种程度,以致两侧摩擦阻力远远超过了滑移柱的重量,深埋结构的围岩压力是研究地下洞室上方一个局部范围内的压力现象部分岩体的稳定性,这部分岩体称为岩石拱,只有以下岩体重量对结构产生压力,称此为压力拱,为二次抛物曲线。
水平围岩压力只对较松软的岩层才考虑。
由于围岩隆起而对衬砌底板产生的作用力叫底部围岩压力2)按弹塑性体理论计算围岩压力2.13简述弹性抗力的基本概念?其值大小与哪些因素有关?地下建筑结构除承受主动荷载作用外(如围岩压力、结构自重等),还承受一种被动荷载,即地层的弹性抗力。
岩土体将制止结构的变形,从而产生了对结构的反作用力,对这个反作用力习惯上称弹性抗力。
弹性抗力大小和分布规律不仅决定于结构的变形,还与地层的物理力学性质有着密切的关系。
2.14 如何确定弹性抗力?目前有两种理论,一种是局部变形理论,认为弹性地基某点上施加的外力只会引起该点的沉陷。
另一种是共同变形理论,即认为弹性地基上的一点外力,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2.15简述温克尔假定。
假设认为地层的弹性抗力与结构变位成正比。
2.16如何考虑初始地应力、释放荷载和开挖效应?初始地应力的确定对岩石地层,可分为自重地应力和狗找地应力两部分,而土层一般仅有自重地应力。
围岩与支护间形变压力的传递,是一个随时间的推进而逐渐发展的过程。
这类现象习称时间效应。
有限元分析中,形变压力常在计算过程中同时确定,而作为开挖效应的模拟,直接施加的荷载是在开挖边界上施加的释放荷载。
释放荷载可有已知初始地应力或与前一步开挖相应的应力场确定。
3弹性地基梁理论3.1简述弹性地基梁两种计算模型的区别第一种模型是局部弹性地基模型,是建立在温克尔假定前提下,把地基模拟为刚性支座上一系列独立的弹簧,没有反映地基的变形连续性,特别对于密实厚土层地基和整体岩石地基,将会引起较大误差,如果地基上部为较薄的土层,下部为坚硬岩石,结果比较满意。
第二种模型是半无限体弹性地基模型,提出另一种假设:把地基看作一个均质、连续、弹性的半无限体,可把弹性力学结论做为计算基础。
其中弹性假设没有反映土壤的非弹性性质,均质假设没有反映土壤的不均匀性,半无限体假设没有反映地基的分层特点。
3.2简述弹性地基梁与普通梁的区别两个区别:1)普通梁只在有限个支座处与基础相连,梁所受的支座反力是有限个未知力,因此,普通梁是静定的或有限次超静定的结构。
弹性地基梁与地基连续接触,梁所受的反力是连续分布的,也就是说弹性地基梁具有无穷多个支点和无穷多个未知反力。
无穷多次超静定。
2)普通梁的支座通常看作是刚性支座,即略去地基的变形,只考虑梁的变形,而弹性地基梁必须同时考虑地基的变形。
实际上梁与地基是共同变形的。
3.3简述弹性特征系数α的含义及其确定公式α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α称为特性系数,αλα==α3.4何为弹性地基短梁、长梁及刚性梁?有什么区别?当弹性地基梁的换算长度1<λ=αL<2.75时,属于短梁,它是弹性地基梁的一般情况。
长梁可分为无限长梁、半无限长梁。
当换算长度λ>=2.75时,属于长梁,若荷载作用点距梁两端的换算长度均不小于2.75时,可忽略该荷载对梁端的影响,这类梁称为无限长梁,若荷载作用点仅距梁一端的换算长度不小于2.75时可忽略该荷载对这一端的影响,而对另一端的影响不能忽略,这类梁称为半无限长梁,无限长梁可化为两上半无限长梁。
当换算长度λ<=1时,属于刚性梁,可认为梁是绝对刚性的。
划分标准主要依据梁的实际长度与梁和地基的相对刚度之乘积。
4地下建筑结构的计算方法4.1简述地下建筑结构计算理论的发展过程地下建筑计算理论建立了典型的假定抗力方法、弹性地基梁的力法、角变位移法及不平衡力矩与侧力传播法等4.2简述地下建筑结构计算方法的类型及含义。
1)以参照以往隧道工程的实践经验进行工程类比为主的经验设计法2)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3)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4)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元法我国采用的计算方法主要有荷载—结构模型,地层—结构模型,经验类比法,收敛限制模型(或称特征线法,计算理论也是地层结构法)4.3试述荷载结构法、地层结构法的基本含义和主要区别荷载结构模型认为地层对结构的作用只是产生作用在地下建筑结构上的荷载(包括主动地层压力和被动地层抗力)衬砌在荷载作用下产生内力和变形,与其相应的计算方法称为荷载结构发,设计原理是认为隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载,衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载作用。
地层结构模型把地下结构与地层作为一个受力变形的整体,按照连续介质力学原理来计算地下建筑结构以及周围地层的变形;不仅计算出衬砌结构的内力及变形,而且计算周围地层的应力,充分体现周围地层与地下建筑结构的相互作用。
相对于荷载结构发,充分考虑了地下结构与周围地层的相互作用,结合具体的施工过程可以充分模拟地下结构以及周围地层在每一个施工工况的结构内力以及周围地层的变形更能符合工程实际。
设计原理是将衬砌和地层视为整体共同受力的统一体系,在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌与地层的内力,据以验算地层的稳定性和进行结构截面设计。
4.4简述荷载结构法和地层结构法的计算过程荷载结构法计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力,然后按弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌的内力,并进行结构截面设计。
地层结构法,计算包括初始地应力,本构模型,单元模式,施工模拟几部分5地下建筑结构可靠度理论5.1简述地下建筑结构不确定性因素及其特点。
地下建筑结构的不确定因素及其特点一般来说,地下建筑结构中不确定性因素主要体现在其周围的地层介质特性、结构力学计算模型的假设、施工因素以及环境因素等1)地层介质特性参数的不确定性2)岩土体分类的不确定性3)分析模型的不确定性4)荷载与抗力的不确定性5)地下结构施工中的不确定性因素6)自然条件的不确定性5.2简述地下建筑结构可靠性分析的特点在进行地下建筑结构工程可靠性分析时,应考虑以下几个方面:1)周围岩土体介质特性的变异性2)地下建筑结构规模和尺寸的影响3)极限状态及失效模式的含义不同4)极限状态方程呈非线性特征5)土性指标的相关性6)概率与数理统计的理论与方法的应用5.3地下建筑结构的可靠度指标如何确定的?地下建筑的可靠度就是在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率大小。