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。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。最不利的荷载组合一般有以下几种情况：

（一）静载；

（二）静载+活载；

（三）静载+动载（原子爆炸动载、炮（炸）弹动载）

2、库伦理论的基本假定

①挡土墙墙后土体为均质各向同性的无粘性土；

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，土体形成滑动楔体，滑裂面为通过墙踵的平面；

④墙顶处土体表面可以是水平面，也可以为倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为角；

⑤在滑裂面和墙背面上的切向力分别满足极限平衡条件

朗肯土压力假定：

(1) 挡土墙墙面是竖直、光滑的；

(2) 挡土墙墙背面的填土是均质各向同性的无粘性土或粘性土，填土表面是水平的；

(3) 墙体在压力作用下将产生足够的位移和变形，使填土处于极限平衡状态；

(4) 填土滑动面为直线。

3、围岩压力的概念

洞室开挖之前，地层中的岩体处于复杂的原始应力平衡状态。洞室开挖之后，围岩中的原始应力平衡状态遭到破坏，应力重新分布，从而使围岩产生变形。当变形发展到岩体极限变形时，岩体就产生破坏。如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 。

围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力 。

4、影响围岩压力的因素

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，岩体稳定性的关键一般在于岩体结构面的类型和特征。

5、围岩压力的计算方法

（1）按松散体理论计算围岩压力

1）垂直围岩压力 ①浅埋结构上的垂直围岩压力 ②深埋结构上的垂直围岩压力

2）水平围岩压力

3）底部围岩压力

（2）按弹塑性体理论计算围岩压力

（3）按围岩分级和经验公式确定围岩压力

6、掌握弹性抗力的基本概念。 弹性抗力是指结构在主动荷载作用下（如围岩压力，结构自重等）要产生变形，支护结构发生相向围岩方向的变形引起的围岩对支护结构的约束反力。其作用是限制衬砌变形改善衬砌受力状态提高衬砌结构承载力。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。

7、熟悉局部变形理论，共同变形理论及弹性抗力的分布规律。

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；

一种是共同变形理论，即认为弹性地基上的一点的外力，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。后一种理论较为合理，但由于局部变形理论计算较为简单，且一般尚能满足工程精度要求，所以目前多采用局部变形理论计算弹性抗力。 8、普氏压力拱公式：k

f a h 11 h 1为压力拱高度 a 1跨度 普氏系数f k 的物理意义：增大了摩擦系数，可根据单抽抗压强度确定。

9、温克尔假定：地层的弹性抗力与结构变为成正比。σ=k δ

10、深埋式与浅埋式界限：浅埋式是指覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件（H 土＜（2~2.5）h 1,h 1为压力拱高）深埋满足压力拱成拱条件。

第3章 弹性地基梁理论

1、弹性地基梁与普通梁相比的区别

（1）普通梁是静定的或有限次超静定结构，弹性地基梁是无穷多次超静定结构。由此可知，超静定次数是无限还是有限，这是他们的一个主要区别。

（2）普通梁的支座看作是刚性支座，可省略地基变形，只考虑梁的变形，弹性梁则必须同时考虑地

基变形，由此可知，地基变形是否考虑，是他们的另一个主要区别。

2、弹性地基梁概念：搁置在具有一定弹性地基上，各点与地基紧密相贴的梁。

3、弹性地基梁理论三个假设：

（1）地基的沉陷或者隆起与梁的挠度处处相等。

（2）地基返利处处与接触面相垂直。

（3）地基梁高跨比小，符合平截面假设，可直接应用材料力学有关梁的变形及内力计算。

4、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，对地基梁的受力特征和变形有重要影响，通常把α成为弹性特征系数，λ为换算长度。α=EI

Kb 44 5、弹性地基梁的分类：

（1）短梁：换算长度1＜λ＜2.75。

（2）长梁：换算长度λ≥2.75 分为无限长梁和有限长梁.

（3）刚性梁：换算长度λ≤1，EI 趋近于无穷或者α趋近于0.

6、弹性地基梁两种计算模型的区别和优缺点

（1）局部弹性地基模型：符合温克尔假定：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k

p y 优点：可以考虑梁本身的实际弹性变形，因此消除了反力直线分布假设中的缺点。

缺点：没有反应地基的变形连续性，当地基表面在某一点承受压力时，实际上不仅在该点局部产生沉陷，而且也在邻近区域产生沉陷与转角。

（2）半无限体弹性地基模型：把地基看作一个均质、连续、弹性的半无限体。

优点：①反映了地基的连续整体性 ②从几何上、物理上对地基进行简化

缺点：①弹性假设没有反映土壤的非弹性性质，②均质假设没有反映土壤的不均匀性，半无限体的假设没有反映低级的分层特点，③模型数学处理比较复杂，应用上受限，④计算结果比实际的大。

第 6 章浅埋式结构

1、浅埋式结构概念

是指其覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件(H 土＜(2～2.5)h 1，h 1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。

直墙拱：从结构受力分析看，拱形结构主要承受轴向压力，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。

矩形闭合框架：具有空间利用率高，挖掘断面经济，且易于施工的优点。矩形闭合框架的顶底板为水平构件，承受的弯矩较拱形结构大，故一般做成钢筋混凝土。

梁板式结构：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，均做成箱形闭合框架

地下建筑结构复习提纲 2、熟悉矩形闭合框架结构的计算原理和方法。 荷载计算 （1）顶板上的荷载(覆土压力、水压力、顶板自重、路面活载、特载) ①覆土压力i i h q ?=∑γ土

②水压力w w h q ?=γ水

③顶板自重d q γ=

④顶板材料的特载q t

顶

⑤地面超载q

（2）底板上的荷载 假定地基反力为直线分布 （3）侧墙上的荷载（侧向压力、水压力、特载）

①土层侧向压力 ②侧向水压力 对于砂土 Ψ=1 对于粘土 Ψ=0.7

3、浅埋式结构考虑与不考虑弹性地基影响有何区别

浅埋式结构考虑弹性地基影响与一般平面框架的区别:底板承受未知的地基弹性反力而使内力分析变为复杂。弹性地基上平面框架的内力计算时将底板按照弹性地基梁来考虑，可采用结构力学中的力法。

4、配筋：由于温度变化、沉陷不匀由于温度变化、沉陷不匀、材料收缩、地震荷载等因素也会使结构产生内力，在构造上采取适当措施，加配一些构造钢筋，设置伸缩缝和沉降缝等

5、内力计算

Δ’ip —框架基本结构在外荷载作用下产生的位移（不包括底板）

b iq —底板按弹性地基梁在外荷载q 作用下算出的切口处X i 方向的位移

δ’ij —框架基本结构在单位力作用下产生的位移（不包括底板）

b ij —底板按弹性地基梁在单位力X j 作用下算出的切口处x i 方向的位移

第10章 盾构法隧道结构

1、盾构法隧道结构优点：

①掘进速度快，②周围环境影响小，③施工不受季节影响，④松软含水层，埋深较大的长大隧道更具技术与经济的优越性

断面形式的选型：

①衬砌结构在施工阶段保护开挖面以防止土体变形、坍塌及泥水渗入，并承受盾构推进时千斤顶顶力

及其它施工荷载；

②在隧道竣工后作为永久性支撑结构，并防止泥水渗入，同时支承衬砌周围的水、土压力以及使用阶

q q d h h q t w w i i i ++++=∑顶顶γγγt q L P q q 顶顶底++=∑t w q e e q 顶

侧++=)(tan )(2452?γ-?=∑i i i h e h

e w w φγ=000333332231122332221111133122211=?+++=?+++=?+++p p p x x x x x x x x x δδδδδδδδδ∑?=+?=?+=ds EI M M b b j i ij iq ip ij ij ij ij '''δδδ

段某些特殊需要的荷载，以满足结构的预期使用要求。

③依据隧道的使用目的、地层条件以及施工方法，合理选择衬砌的强度、结构、形式和种类等。 ④盾构隧道横断面一般有圆形、矩形、半圆型、马蹄形、椭圆形等多种型式，最常用的为圆型与矩型。 ⑤在饱和含水软土地层中修建隧道，由于顶压和侧压较为接近，较有利的结构型式是选用圆形结构。

2、管片的形式

钢筋混凝土管片（箱形管片：一般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形管片，特别在盾构顶力作用下易开裂；平板形管片：用于较小直径的隧道，单块管片重量较重，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）

铸铁管片：管片较轻，耐蚀性好，机械加工后管片精度高，能有效地防渗抗漏。缺点是金属消耗量大，机械加工量也大，价格昂贵。

钢管片：优点是重量轻、强度高。缺点是刚度小，耐锈蚀性差，需进行机械加工以满足防水要求。成本昂贵，金属消耗量大，国外在使用钢管片的同时，再在其内浇注混凝土或钢筋混凝土内衬。

复合管片：外壳采用钢板制成，在钢壳内浇注钢筋混凝土，组成一复合结构，其重量比钢筋混凝土管片轻，刚度比钢管片大，金属消耗量比钢管片小。缺点是钢板耐蚀性差，加工复杂冗繁。

3、衬砌按形成方式分类：分为装配式衬砌和挤压混凝土衬砌。

装配式衬砌的特点：

1.安装后能立即承受荷载；

2.管片生产工厂化，质量易于保证，管片安装机械化，方便快捷；

3.其接缝处防水需要采取特别有效的措施。

挤压混凝土衬砌特点：

1. 自动化程度高，施工速度快；

2. 整体式衬砌结构可以达到理想的受力、防水要求，建成的隧道有满意的使用效果；

3. 采用钢纤维混凝土能提高薄形衬砌的抗裂性能；

4. 在渗透性较大的砂砾层中要达到防水要求尚有困难。

4、装配式衬砌拼装形式：通缝和错缝两种。

选择管片接头构造：①土体的适用性②经济适用性

荷载的确定：

自重 g=γh δ

竖向土压 i n

i i h r q ?=∑=1

拱背土压 )4

1(2π-=G R 2

H ×γ 地面超载 取20KN/m 2

侧向均匀主动土压tan 1q p =2（45°-Ψ/2）-2c ·tan （45°-Ψ/2）

侧向三角形主动土压p 2=2R H γtan 2(45°-Ψ/2)

侧向土壤抗力 P k =k ·y

水压 p=γw ·h w

拱底反力 P k =q+πg+0.2146R H ·γ- 2

π·R H ·γw 5、管片接头构造

管片间的接头有两类，沿纵向（接头面平行于纵轴）的称纵向接头，沿环向（接头面垂直于纵轴）的称环向接头。

从其力学特性可分为柔性接头和刚性接头；

前者要求相邻管片间允许产生微小的转动与压缩，使整个衬砌能屈从于内力的方向产生一定的变形，后者则是通过增加螺栓数量等手段，力图在构造上使接头的刚度与构件本身相同。

基本的接头结构有螺栓接头（直螺栓、斜直螺栓、弯螺栓）、铰接头、销插入式接头（暗销接头、纵径向销接头）、楔形接头、榫接头等等。

6、隧道防水及其综合处理

（1）衬砌的抗渗

衬砌埋设在含水地层内，承受着一定静水压力，必须具有相当的抗渗能力，衬砌本身的抗渗能力要求：1）合理提出衬砌本身的抗渗指标。

2）经过抗渗试验的混凝土的合适配合比，严格控制水灰比，一般不大于0.4，另加塑化剂以增加混凝土的和易性。

3）衬砌构件的最小混凝土厚度和钢筋保护层。

4）管片生产工艺：振捣方式和养护条件的选择。

5）严格的产品质量检验制度。

6）减少管片在堆放、运输和拼装过程中的损坏率。

（2）管片制作精度

1）管片制作精度对于隧道防水效果具有很大的影响。管片制作精度不够引起隧道漏水。

2）制作精度较差的管片，再加上拼装误差的累计，往往导数衬砌拼装缝不密贴而出现了较大的初始接隙，当管片防水密封垫的弹性变形量不能适应初始接隙时就会漏水。

3）管片制作精度的不够，造成管片的顶碎和开裂，造成漏水。

4）必须要有一个高精度的钢模.

（3）接缝防水的基本技术要求

1）保持永久的弹性状态和具有足够的承压能力，使之适应隧道长期处于“蠕动”状态而产生的接缝张开和错动。

2）具有令人满意的弹性期龄和工作效能。

3）与混凝土构件具有一定的粘结力。

4）能适应地下水的侵蚀。

（4）二次衬砌

1）常采用双层衬砌。

2）在外层装配式衬砌已趋基本稳定的情况下，进行二次内衬浇捣，在内衬混凝土浇筑前应对隧道内侧的渗漏点进行修补堵漏，污泥以高压水冲浇、清理。

3）内衬混凝土层的厚度根据防水和内衬混凝土施工的需要，至少不得小于150mm，也有厚达300mm。有在外层衬砌结构内直接浇捣两次内衬混凝土；

也有在外层衬砌的内侧面先喷注20mm厚的找平层，再铺设油毡或合成橡胶类的防水层，再浇注内衬混凝土层。

4）内衬混凝土一般都采用混凝土泵再加钢模台车配合分段进行，每段大致为8～lOm左右。内衬混凝土每二十四小时进行一个施工循环。隧道顶拱部分混凝土质量不易保证，尚需预留压浆孔进行压注填实。

5）也有用喷射混凝土进行二次衬砌。

第11章沉管法施工

沉管法的优点：

（1）隧道可紧贴河床最低点设置，隧道较短

（2）隧道主体结构在干坞中工厂化预制，具有很好的水密性

（3）对地基的适应性强

（4）接头数量少，防水性能好

缺点：

（1）需要一个占地较大的干坞，市区内难以实施

（2）基槽开挖数量较大，需要进行清淤，对航运和市区影响较大

（3）管节浮运、沉放作业需考虑水文、气象条件影响

第14章整体式隧道结构

1、体式隧道结构形式以及受力特点和适用条件：

（1）半衬砌结构：适用于坚硬的岩层，无水平应力影响，只构拱圈不构侧墙。

（2）厚拱薄墙衬砌结构：适用中硬岩层；特点拱将上部压力传到拱两侧的围岩上，拱与薄墙无联系。（3）直墙拱形衬砌结构：适用于一般岩层；是一种广泛利用的隧道结构形式。

（4）曲墙衬砌结构：适用水平、垂直应力相差较小，衬砌结构一般由拱圈、曲线形侧墙和仰拱型底板组成。

（5）复合衬砌结构：特点：初次支护＋初次衬砌＋二次衬砌。

（6）连拱隧道结构：适用于洞口地形狭窄，或者对两洞间距有特殊要求的中短隧道。

2、半衬砌结构的基本假定：

（1）拱座弹性连接固定，可沿拱基线移动。

（2）拱座与围岩同时变形，符合温克尔假定。

（3）拱圈大部分位于脱离区，可忽略弹性抗力作用。

（4）受力特征符合平截面假设，计算时按平面应变问题处理。

3、直墙拱结构与半衬砌的区别

4、直墙拱结构基本假定：

（1）直墙拱结构是一个空间结构，但其纵向长度远大于其跨度，可按平面应变问题处理。

（2）拱圈与边墙整体连接，地层压力、结构自重等以梯形分布，拱圈抗力区假定为二次抛物线规律或不考虑（回填不密实时）；

（3）边墙视为弹性地基梁，弹性抗力按局部变形理论确定；

（4）墙底与基岩间的摩擦力足够大，克服剪力作用，不产生水平位移，因此，边墙可视为绝对刚性的地基梁；

（5）实际工程中边墙与底板通常分别浇筑，计算中不予考虑。

5、变形缝分为两种：一种是防止由于温度变化或混凝土收缩而引起结构破坏所设置的缝，称为伸缩缝；另一种是防止由于不同的结构类型（或结构相邻部分具有不同荷载）或不同地基承载力而引起结构不均匀沉陷所设置的缝，称为沉降缝。

浅埋结构变形缝的构造方式主要分三类：嵌缝式、贴附式、埋入式

6、拱脚弹性固定系数的确定

第15章喷锚支护

喷锚支护原理：是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网组成的喷锚联合支护或喷锚网联合支护，主要作用是加固围岩，它既可以作为临时支护用于加固局部岩体，也可以作为永久支护。喷锚支护在洞室开挖后，具有施工及时，与围岩密贴，共同变形的特点。

上海理工大学地下建筑结构复习

上海理工大学地下建筑结构复习 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>Ea 2.4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

同济大学地下建筑结构复习要点

同济大学地下建筑结构复习 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>Ea 2.4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

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 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地表面开放空间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控制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安全⑾噪声和震动的隔离⑿维修管理缺点①获得眺望和自然采光机会有限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 1.5地下建筑地下建筑结构地上建筑区别:计算理论设计和施工方法不同，地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂,因为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。第二章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（结构自重，岩土体压力）、 动荷载（地震波，爆炸产生冲击）和活荷载（人群物件和设备重量,吊车荷载）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

地下建筑结构作业评讲(2)

《地下建筑结构》课程作业评讲（2）xx电xx建设工程学院xx 本次作业对应于教材第4章、第5章、第6章的内容。我将后面的大题列举出来，供大家参考。希望对大家的学习有所帮助。下面文字，黑色的是问题与答案，其它颜色是说明和解释。 三、简答题 1．与开槽埋管相比，顶管施工的优缺点是什么？ （1）考核知识点：本题考查顶管管道的相关知识点。 （2）常见错误：顶管施工与开槽埋管相比，有缺点也有优点，请同学们注意比较区分，（3）答案要点：优点是：（1）开挖部分仅仅只是工作井和接受井，土方开挖量少，而且安全，对交通影响小。（2）管道顶进过程中，只挖去管道断面的土，比开槽施工挖土量少许多。 （3）工作业人员比开槽埋管的少。（4）建设公害少，文明施工程度比开槽施工高。（5）工期比开槽埋管短。（6）在覆土深度大的情况下比开槽埋管经济。 缺点是：（1）曲率半径小而且多种曲线组合在一起时，施工就非常困难。（2）在软土层中容易发生偏差，而且纠正这种偏差又比较困难，管道容易产生不均匀下沉。（3）推进过程中如果遇到障碍物时处理这些障碍物则非常困难。（4）在覆土浅的条件下显得不经济。 2．结合基本建设，修建防空地下室与修建单建式人防工程相比，有哪些优越性？（1）考核知识点：本题考查防空地下室结构的相关知识点。 （2）常见错误：防空地下室结构与一般的人防工程相比较而言有很多优越性，请同学们注意回答时不要遗漏掉了。 （3）答案要点：（1）节省建设用地。（2）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，在地震时可作为避震室使用。

（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，防空地下室的造价比单建式的要低。 （5）便于施工管理，能够保证工程质量，同时也便于日常维护。 3．试述盾构法施工的优缺点。 （1）考核知识点：本题考查盾构隧道的特点 （2）常见错误：盾构隧道也属于地下建筑施工的一个方面，请同学们注意与其他结构的区别。 （3）参考答案： 优点：（1）可在盾构设备的掩护下安全地进行地下开挖与衬砌支护工作。 (2)施工时振动和噪声小，对施工区域环境及附近居民几乎没有什么干扰。(3)可控制地表沉陷。(4)施工 时不影响地表交通。(5)穿越水底施工，不影响航道通航。(6)施工机械化程度高，施工人员少，易管理。(7)施工不受气候条件影响。 缺点：（1）当覆土较浅时，开挖面稳定甚为困难，要采取措施保证安全。 (2)在曲率半径较小的曲线段上施工比较困难。(3)采用气压法施工时，施工条件较差，劳动保护条件要求高(4)在饱和含水层中，对拼装衬砌整体结构防水技术要求高。(5)不能完全防止盾构施工地区的地表沉降，只能采取严密措施把沉陷控制在最小限度。 4．我国常见的防空地下室结构类型主要有哪几种？ （1）考核知识点：本题考查防空地下室结构的类型 （2）常见错误：防空地下室结构的类型与地上面结构类型相似，请同学们注意区别和联系。 （3）解题思路：（1）梁板式结构；（2）板柱结构；（3）箱形结构；（4）单跨或多跨拱和折板结构 5．防空地下室的构造要求包括有哪些方面？

建筑专业基础知识

1.《建设工程技术与计量》课本浓缩精华 2.建筑物按使用性质划分：生产性建筑；非生产性建筑——民用建筑； 3.生产性建筑包括工业建筑；农业建筑 4.工业建筑的分类：按厂房层数分单层厂房、多层厂房、混合层资厂房；按工业建筑用途分生产厂房、 生产辅助厂房、动力厂房、仓储建筑、运输用建筑、其他建筑；厂房跨度的数量和方向分单跨厂房、多跨厂房、纵横相交厂房；按厂房跨度尺寸分小跨度（小于等于12米）、大跨度（15-36米单层工业厂房），其中15-30米以钢筋砼结构为主，36及以上以钢结构为主；按车间生产状况分冷加工车间、热加工车间、恒温湿车间、洁净车间、其他特种状况车间； 5.单层工业厂房的结构组成一般分为两种，墙体承重结构和骨架承重结构；厂房的骨架由下列构件组成， 墙体仅起围护结构：屋盖结构；吊车梁；柱子；基础；外墙围护系统；支撑系统； 6.民用建筑分类，按建筑物的规模与数量分：大量性建筑；大型性建筑；按建筑物的层数和高度分：低 层建筑：1-3层；多层建筑4-6层；中高层建筑：7-9层；高层建筑：10层及10层以上或高度超28米的建筑；超高层建筑：100以上的建筑物；按主要承重结构分类：木结构；砖木结构；砖混结构； 钢筋混凝土结构；钢结构；按结构的承重方式分：墙承重结构、骨架承重结构；内骨架承重结构；空间结构；按施工方法分：现浇、现砌式；部分现砌、部分装配式；部分现浇、部分装配式；全装配式； 7.民用建筑的构造组成一般都由基础、墙与柱、楼地面、楼梯、屋顶和门窗六大部分组成； 8.门窗是房屋围护结构的一部分；内墙起分隔、组成房间、隔声作用； 9.地基与基础的关系：基础是建筑物的地下部分，是墙、柱等上部结构的地下延伸，是建筑物的一个组 成部分，它承受建筑物的荷载，并将其传给地基。地基是指基础以下的土层，承受由基础传来的建筑物荷载，并将其传给地基。地基是指基础以下的土层，承受由基础传来的建筑物荷载，地基不是建筑物的组成部分； 10.地基分为天然地基和人工地基两大类；人工地基处理方法有：压实法；换土法；化学处理法；打桩法； 11.基础按受力特点及材料性能可分为刚性基础和柔性基础；按构造的方式分为条形基础、独立基础、片 筏基础、箱形基础等；构造上通过限制刚性基础理论宽高比来满足刚性角的要求； 12.刚性基础分为：砖基础；灰土基础；三合土基础；毛石基础；混凝土基础；毛石混凝土基础；柔性基 础指钢筋混凝土基础，断面可做成锥形，最薄处不小于200mm；也可做成阶梯形，每踏步高300-500mm； 13.按基础构造形式分类分为独立基础、条形基础、柱下十字交叉基础、片筏基础、箱形基础； 14.从室外设计地坪至基础底面的垂直距离称为基础的埋深；建筑物上部荷载的大小，地基土质的好坏， 地下水位的高低，土壤冰冻的深度以及新旧建筑物的相邻交接等，都影响基础的埋深；埋深大于4米的称为深基础，小于等于4米的为浅基础；基础埋深应在保证安全的情况下，尽量浅埋，但不应小于 0.5米；基础顶面底于设计地面100mm以上； 15.地下室按功能可分为普通地下室和人防地下室两种；按形式可把地下室分为全地下室和半地下室；按 材料可把地下室分为砖混结构地下室和混凝土结构地下室； 16.地下室防潮：当地下室位于常年地下水位以上时，地下室需做防潮处理，其构造要求是墙体要用水泥 砂浆砌筑，灰缝保满；在墙外侧设垂直防潮层，其具体做法是：先在墙外抹水泥砂浆，再涂一道冷底子没和两道热沥青，然后在防潮层外侧填土500宽；地下室所有墙体必须设两道水平防潮层，一道设地地下室地坪附近，另一道设散水以上150-200mm的位置；地下室地面主要借助混凝土材料的憎水性能来防潮，当地下室防潮要求较高时，地层应做防潮处理，一般在垫层与地面面层之间，并与墙身水平防潮层在同一水平面上； 17.地下室可用卷材防水也可用加防水剂的钢筋混凝土来防水；卷材防水铺在砼垫层上；

地下建筑结构复习题

⑴主动荷载①主动荷载，指长期及经常作用的荷载，有围岩压力、回填土荷载、衬砌自重、地下静水压力以及车辆载重等；②附加荷载，指非经常作用的荷载，有灌浆压力、冻胀压力、混凝土收缩应力、温差应力以及地震力等。⑵被动荷载，弹性抗力，只产生在被衬砌压缩的那部分周边上。 数值的分析方法：有限元法、边界元法、离散元法、块体理论和反演分析。（反演分析是逆向思维在数值分析中的具体体现，不仅是单纯利用现场量测信息为数值分析提供实用的计算参数，而且可以作为工程预测分析的一种工具，为地下工程信息化设计施工和专家系统的形成提供了可能性，具有良好的应用背景。 5倍洞径范围之外小于1％，3倍洞径之外小于5％，一般选取不小于3～4倍洞径。 位移误差与单元尺寸的二次方成正比。 在离散计算区域时还需注意以下几方面的问题：①一个单元各边长相差不能过大，两边夹角不能过小，各夹角最好尽量相等②一个单元中不能包含两种或两种以上的材料③集中荷载作用点或荷载突变处必须布置节点④如地下结构和岩体结构在几何形状和材料特性方面都具有对称性时，可利用该对称性取部分计算范围进行离散⑤洞室边缘两侧的对应单元，其大小形状尽量一致⑥洞室边缘及附近单元的布置应考虑设置锚杆的方向及深度，以便施加锚固力⑦洞室内单元的划分要考虑到分期开挖的分界线和部分开挖区域的分界线⑧计算范围内的单元划分还要考虑到地下水位变化的分界面。 边界条件：①位移边界条件②假定为力的边界条件③混合边界条件 初始应力场主要由岩体自重和地质构造力产生。 基坑支护种类：①重力式水泥挡土墙式②排桩与板墙式③边坡稳定式 性填土，且表面水平并无限长③墙对破坏锲体无干扰 水泥土挡墙计算：⑴嵌固深度计算：水泥土挡墙的嵌固深度设计值h d，宜按圆弧滑动简单条分发进行计算 对于均质粘性土及无地下水的粉土或啥类土，嵌固深度计算值h o，可按h o=n o h 维护墙的嵌固深度设计值则为当按上述方法计算求得的水泥土挡墙嵌固深度设计值h d<0.4h时，宜取h d=0.4h。⑵墙体厚度计算：

建筑基础三十六个基础知识点

建筑基础三十六个基础知识点 1. ①按地基承载力确定基础底面积及埋深或单桩承载力确定桩数时，传于基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应———按标准组合 ②计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应————按准永久组合 ③在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，应按承载能力极限状态下荷载效应————按基本组合 ④当需要验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下荷载效应————按标准组合 2. 复合地基的作用有哪些： ①桩体作用；②加速排水固结；③挤密作用；④加筋作用 3. 浅基础按照所使用材料的性能可以分为哪两种： ①刚性基础；②柔性基础 4. 地基分类： 一、天然地基：①土质地基；②岩石地基；③特殊土地基：湿陷性黄土地基、膨胀土地基、冻土地基 二、人工地基 5. 基础分类： （1）浅基础：①单独基础；②条形基础；③十字交叉基础；④筏形和箱形基础

（2）深基础：①桩基础；②沉井和沉箱基础；③地下连续墙深基础 6. 单独基础分类及特点 刚性基础： ①受力特点：抗压性能好，抗拉抗剪性能不高，无挠曲变形。 ②结构特点：优：稳定性好，施工简单，承载能力大；缺：自重大。 ③构造：满足刚性角的要求 柔性基础：需配钢筋（扩展基础） 7. 地基模型：①文克勒地基模型；②弹性半空间地基模型；③分层地基模型 8. 刚性基础的特点： ①优：满足刚性角的要求，基础高度大，埋深大，稳定性好，施工简便。 ②缺：用料多，自重大 9. 柔性基础的特点：抗弯和抗剪性能良好，可在竖向荷载较大、地基承载力不高等情况下使用。高度比刚性基础小 10. 地基承载力特征值的确定方法可归纳为三类： a、按土的抗剪强度指标以理论公式计算； b、按地基荷载试验或者触探试验确定； c、按有关规范提供的承载力或经验公式确定。 11. 基础的埋置深度定义：指基础地面到室外设计地面的距离

福州大学地下建筑结构试卷

福州大学2013～2014学年第2学期考试A 卷 课程名称 地下建筑结构 考试日期 考生姓名 学号 专业或类别 土木工程 考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、单数码页均应填写姓名、专业等信息。 3、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 一、问答题（共5题，每题8分） 1、计算侧向土压力的理论有哪两种。列出其基本公式，它们在计算假定上有什么区别。 郎肯理论假定: 挡土墙背垂直光滑；填土表面水平；墙体为刚性体。 其主动土压力为a a a K c zK 2-=γσ，其中)2 45(tan 2? -= a K 。其被动土压力为 p p p K c zK 2-=γσ，其中)2 45(tan 2? += p K 。 库仑理论假定：理想的散粒体；墙背粗糙；滑动破坏面为平面；楔体整体滑动且处于极限平衡状态。 其主动土压力为2 22)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos ) (cos ? ? ? ???-+-+++?-==βαδαβ?β?δααα?γγσz zK a a 。 其被动土压力为2 22] )cos()cos()sin()sin(1)[cos(cos ) (cos βαδαβ?δ?δααα?γγσ-?-+?++-?+==z zK p p 。 2、简述地下建筑结构设计中的两大类计算模型。 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），衬砌在荷载的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法。 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。 3、列出弹性力学（平面应力问题）的三大方程与边界条件。简述应力解法（以应力为基本未知量）求解这些偏微分方程组的基本过程。 平衡微分方程??? ? ???=+??+??=+??+??00y y xy x xy x F y x F y x σττσ， 几何方程???? ???????+??=??=??=y u x v y v x u xy y x γεε，本构方程??? ??????=-=-= 1)(1)(1xy xy x y y y x x G E E τγμσσεμσσε， 位移边界条件在S u 上：???==v v u u ，应力边界条件在S σ上：???=+=+y y xy x xy x p m l p m l σττσ。 在体力为常数时，通过求导、叠加、代入等方法将三大方程改写为：0)(2=+?y x σσ。 引入含待定系数的埃雷函数Φ使之满足04 =?Φ，则各应力分量可写成：2 2y x ??=Φ σ，22x y ??=Φσ，y x xy ???- =Φ τ2。使这些应力分量满足应力边界条件可求出待定系数，最终完全确定整个求解域内的应力，进而确定整个求解域内的应变与位移。 4、对常规错缝拼装的圆形盾构法隧道的衬砌结构，按照荷载结构法计算其内力时，其基本作用荷载有哪几种，其结构简化形式有哪几种？ 自重：δγh g =；竖向土压（浅埋）：∑==n i i i h q 1γ；

《地下建筑与结构》试题

一、填空题（共32分，每空2分） 1.地下建筑分为两大类：一类是修建在___________地下建筑；另一类是修建在___________地下建筑。 2.弹性地基梁可分为___________、___________、___________等三大类。 3.初始地应力一般包括___________和___________。 4.基坑支护结构通常可分为___________和___________两大类。 5.喷锚支护的主要作用是__________。 6.直墙拱结构一般由__________、__________和__________组成。 7.按顶管管道内径大小可分为__________、__________和__________三种。 二、名词解释题（共12分，每题3分） 1.地下建筑结构： 2.重合墙： 3.端墙式洞口： 4.半衬砌结构： 三、单选题（共6分，每题2分） 1.穹顶直墙衬砌分离式结构主要用于无水平压力或水平压力较小的围岩中，（）验算环墙的强度 A. 必须 B.不需 C.根据情况决定是否需要 2.半衬砌结构包括半衬砌结构和（）衬砌结构。 A.厚拱薄墙 B.直墙拱形 C.曲墙 D.复合 3.根据我国管道施工的实际情况，中口径顶管一般指介于（）口径范围的顶管。 A.500-800mm B.800-1800mm C.1800-2500mm 四、简答题（6分） 地下连续墙设计计算的主要内容包括哪些方面？ 五、问答题（共24分，每题8分） 1.顶管技术可用于哪些特殊地质条件下的管道工程？ 2.结合基本建设修建防空地下室与修建单建式工事相比有哪些优越性？ 3.在进行地下建筑结构工程可靠性分析时，应考虑哪些主要方面？ 六、计算题（20分） 验算大型圆形沉井的“抗浮系数”。 已知沉井直径D=68m，地板浇毕后的沉井自重为650100KN，井壁土壤间摩擦力f0=20KN/㎡，5m内按三角形分布，沉井入土深度为h0=26.5m，封底时的地下水静水头H=24m。

地下建筑结构作业评讲(3)

《地下建筑结构》课程作业评讲（3） 重庆电大城市建设工程学院郑金贵 本次作业对应于教材第7章——第10章的内容。我将后面的大题列举出来，供大家参考。希望对大家的学习有所帮助。下面文字，黑色的是问题与答案，其它颜色是说明和解释。 三、简答题 1．逆作拱墙作为基坑支护中的一种新型挡土支护结构，具有哪些优点？ （1）考核知识点：本题考查逆作拱墙的相关知识点。 （2）常见错误：逆作拱墙是基坑支护中的一种新型挡土支护结构，具有三方面的优点。回答时要注意总结。 （3）答案要点：逆作拱墙的优点有：①受力合理，安全可靠。②施工方便，节省工期。③造价低。 2．锚喷支护设计与施工应遵循哪些原则？ （1）考核知识点：本题考查锚喷支护设计施工的相关知识点。 （2）常见错误：锚喷支护设计与施工应遵循六个方面的原则，回答时不要遗漏了。 （3）答案要点：锚喷支护设计与施工应遵循的原则有：(1)采用各种措施，确保围岩不出现有害松动。(2)调节控制围岩变形，在不进入有害松动的条件下适度发展，以便最大限度地发挥围岩自承能力。(3)保证锚喷支护与围岩形成共同体。(4)选择合理的支护类型与参数并充分发挥其功效。(5)采取正确的施工方法。(6)依据现场监测数据指导设计施工。 3．按照对于荷载处理方法的不同，荷载－结构模型可以分为哪三种? （1）考核知识点：本题考查荷载结构模型的分类。 （2）常见错误：注意审题，荷载结构模型的分类方式有好几种，而本题考查的是按照对于荷载处理方法的不同来分，只有三种。 （3）答案要点：按照对于荷载处理方法的不同，荷载－结构模型可以分为(1)主动荷载模型； (2)主动荷载加围岩弹性约束的模型；(3)实地量测荷载模式。 4．沉井的优点有哪些？ （1）考核知识点：本题考查沉井的基本知识 （2）常见错误：沉井的优点较多，教材中的内容也比较繁杂，同学们可以总结几个有代表性的优点回答。此外还应注意与圆形沉管优缺点的比较。 （3）解题思路： 概括讲有：沉井具有占地面积小、开挖不需围护、技术上操作简便、挖土量少、节约

《地下建筑结构》课程教学大纲

《地下建筑结构》课程教学大纲 课程编号：031190 学分：3 总学时：51 大纲执笔人：张子新大纲审核人：丁文其

一、课程性质与目的 《地下建筑结构》是土木工程专业限定选修课，是从事地下建筑工程设计与施工的专业课程。 通过本课程的学习，使学生掌握或了解地下建筑结构设计的基本原理和设计计算方法，能够根据地下结构所处的不同介质环境、使用功能和施工方法设计出安全、经济和合理的结构。

二、课程基本要求 通过学习，学生在掌握地下建筑结构理论和应用知识方面应该达到如下要求：（其中基础理论部分为必须达到；工程应用部分因工程类型繁多，可根据实际需要按课内学时分配表选用。

1、了解地下建筑结构的概念和作用，熟悉土层和岩石中地 下结构的常见结构形式和结构设计的一般程序与内容； 2、了解土层和岩石地下衬砌结构的荷载，了解结构弹性抗 力的概念和计算理论，掌握常见荷载的计算方法和弹性抗力的局部变形理论计算方法。 3、了解地道式结构适用环境和构造，掌握拱形衬砌结构的 设计计算内容和方法； 4、了解地层与地下结构共同作用的概念、分析原则和工程 应用。

1、了解各种隧道结构的适用环境和构造，掌握拱形衬砌结 构的设计计算内容和方法。 2、了解浅埋式地道结构的形式、构造特点。掌握矩形框架 结构的分析与设计方法。 3、了解附建式地下结构（地下室）的结构选型和设计计算 内容，掌握常见地下室结构的设计计算方法。 4、了解盾构隧道和顶管隧道的功能和适用环境，了解顶管 结构的设计计算内容和方法，掌握盾构隧道结构的设计

计算方法和构造要求。 5、了解沉井、沉管结构的类型和特点，了解沉管结构的设 计计算内容和方法，掌握沉井结构的设计计算和构造处理。 6、了解喷锚结构的概念和设计计算方法，熟悉新奥法的原 理和实际运用。 7、了解基坑工程围护结构的主要类型和构造。掌握水泥 土、地下连续墙等围护结构的设计方法。掌握支撑体系的设计方法。

地下建筑结构复习题

一、简述题 1围岩压力是什么？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、围岩水平压力和围岩底部压力 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，在没有断层和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（尺寸较小的圆形和椭圆洞室产生的围岩压力较小，而尺寸较大的矩形和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、支护的类型和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，简述普氏理论和太沙基理论的原理。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。他认为坑道开挖后，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是产生作用在地下结构上的荷载（包括主动的地层压力和被动的地层抗力)，以计算衬砌在荷载作用下产生的内力和变形的方法。弹性连续框架(含拱形)法、假定抗力法和弹性地基梁(含曲梁和圆环)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和周边地层内力的计算方法 常见的关于圆形衬砌的弹性解、粘弹性解和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。 结构计算通常包括三方面的内容，即:荷载计算:顶板上荷载计算：作用于顶板上的荷载，包括有顶板以上的覆士压力、水压力、顶板自重、路面荷载以及特载。 底板上荷载计算：地基反力为直线分布。作用于底板上的荷载可按下式计算 t q L p q q 底顶底＝++∑， 侧墙上荷载计算 侧墙 上所受的荷载有土层的侧向土压力、水压力及特载。 内力计算 ： 计算简图、截面选择、计算方法 （闭合框架一般可采用位移法计算，当不考虑线位移的影响时，则以力矩分配法为简便。在多层多跨的复杂情形可借助于计算机计算。）设计弯矩、剪力及轴力的计算 截面设计，地下矩形闭合框架结构的构件(顶板、侧墙、底板)均按偏心受压构件进行截面验算 抗浮验算 5 浅埋式结构节点设计弯矩和计算弯矩有何区别？如何计算节点的设计弯矩。用位移注或力矩分配法解超静定结构时，直接求得的是节点处的内力(即构件轴线相交处的内力) ，然后利用平衡条件可以求得各杆任意截面的内力。节点弯矩(计算弯矩)虽然比附近截面的弯矩为大，但其对应的截面高度是侧墙的高度，所以，实际不利的截面(弯矩大而截面高度又小)则是侧墙边缘处的截面，对应这个截面的弯矩称为设计弯矩。

《地下建筑结构》考试重点

第一章 衬砌结构的作用：承重和围护。 结构形式影响因素：受力条件、使用要求、施工方案。 结构形式：浅埋式结构、附建式结构、沉井结构、地下连续墙结构、盾构结构、沉管结构、桥梁基础结构、其他结构。 拱形结构的优点： 1.地下结构的荷载比地面结构大，且主要承受垂直荷载。因此，拱形结构就受力性能而言 比平顶结构好。 2.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。 3.拱主要是承压结构。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。材料造价低，耐久性良好，易维护。 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。 岩石地下建筑结构形式 （一）拱形结构：1．贴壁式拱形结构：（1）半衬砌结构（2）厚拱薄墙衬砌结构（3）直墙拱形衬砌（4）曲墙拱形衬砌结构2．离壁式拱形衬砌结构 （二）喷锚结构 （三）穹顶结构 （四）连拱隧道结构 （五）复合衬砌结构 第二章 荷载种类： 静荷载：是指长期作用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载。 动荷载：原子武器和常规武器的爆破冲击波；地震波作用下的动荷载。 活荷载：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。其他荷载：混凝土收缩、温度变化、结构沉降、装配误差等。 按其作用特点及使用中可能出现的情况分为以下三类：永久（主要）荷载、可变（附加）荷载和偶然（特殊）荷载。 软土地区浅埋地下工程采用“土柱理论”进行计算。 第三章 弹性地基梁与普通梁的区别： 1.超静定的次数是有限，还是无限。 2.普通梁的支座通常看作刚性支座，即略去地基的变形，只考虑梁的变形；弹性地基梁必 须同时考虑地基的变形。 第四章 国际隧协认为可将其归纳为以下四种模型： 1.以参照已往隧道工程的实践经验进行工程类比为主的经验设计法；

2020一级建筑师《建筑结构》考试练习题(1)含答案

2020一级建筑师《建筑结构》考试练习题（1）含答案 2020一级建筑师《建筑结构》考试练习题（1） 1.下列哪一种地段属于对建筑抗震不利的地段( )? A.稳定岩石地基的地段 B.半挖半填的地基土地段 C.中密的砾砂、粗砂地基地段 D.平坦开阔的中硬土地基地段 答案：B 2.地基变形计算深度应采用下列何种方法计算? A.应力比法 B.修正变形比法

C.按基础面积计算 D.按基础宽度计算 答案：B 3.从理论上讲，塑性铰线法得到的是一个( )。 A. 下限解 B. 上限解 C. 中间解 D. 最优解 答案：B

4.为减小温度应力，单层厂房的柱间支撑应布置在( )。 A.伸缩缝区段的左端 B.伸缩缝区段的中央或临近中央 C.伸缩缝区段的右端 D.以上三处须同时设置 答案：B 5.在水平力作用下，钢筋混凝土无梁楼盖结构的计算简图，应采用下列何种假定( )? A.板柱刚接 B.板柱铰接 C.板柱弹性固接 D.板厚时板柱刚接，否则铰接

答案：A 6. 柱脚在地面以下的分应采用强度等级较低的混凝土包裹，其保护层厚度不应小于( )。 A.15mm B.20mm C.35mm D.50mm 答案：D 7.下列板中，( )应按单向板计算。 A.两邻边支承板 B.两对边支承板

C.四边支承板 D.周边嵌固的三角形板 答案：B 8. 为减小温度应力，单层厂房的柱间支撑应布置在( )。 A. 伸缩缝区段的左端 B. 伸缩缝区段的中央或临近中央 C. 伸缩缝区段的右端 D. 以上三处须同时设置 答案：B 9. 下列板中，( )应按单向板计算。 A. 两邻边支承板

地下空间结构

地下工程结构 第一章绪论 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。衬砌结构主要起承重和围护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。 2.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。 3.地下建筑地上建筑结构地上建筑区别：计算理论设计和施工方法不同，地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂，因为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。第二章地下建筑结构的荷载 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（结构自重，岩土体压力）、动荷载（地震波，爆炸产生冲击）和活荷载（人群物件和设备重量，吊车荷载）、其他荷载。 2.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>Ea 3.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。分为松散、膨胀、变形、冲击围岩压力。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。 4.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。 5.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

同济大学地下建筑结构期末复习重点

衬砌结构主要是起承重和围护作用。承重，即承受岩土体压力、结构自重以及其它荷载作用；围护，即防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等。 土层地下建筑结构型式:（一）浅埋式结构：（二）附建式结构：（三）沉井结构（四）地下连续墙结构：（五）盾构结构（六）沉管结构：（七）桥梁基础结构（八）其它结构：还包括顶管结构和箱涵结构等 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。计算理论上最主要差别：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。 岩石地下建筑结构形式:主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形等。 （一）、拱形结构 1．贴壁式拱形结构 （1）半衬砌结构 （2）厚拱薄墙衬砌结构 （3）直墙拱形衬砌 （4）曲墙拱形衬砌结构 2．离壁式拱形衬砌结构 （二）喷锚结构 （三）穹顶结构 （四）连拱隧道结构 （五）复合衬砌结构 最常用的是拱形结构，具有以下优点：（一）地下结构的荷载比地面结构大，且主要承受垂直荷载。因此，拱形结构就受力性能而言比平顶结构好（二）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。（三）拱主要是承压结构。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。材料造价低，耐久性良好，易维护。 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。 荷载种类:按存在状态分为静荷载、动荷载和活荷载;按其作用特点:永久（主要）荷载、可变（附加）荷载和偶然（特殊）荷载. 水土压力分算：砂性土和粉土.水土压力合算：粘性土 围岩压力是指位于地下结构周围变形及破坏的岩层，作用在衬砌或支撑上的压力。 围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力。 影响围岩压力的因素: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相关。岩体稳定性的关键在于岩体结构面的类型和特征。确定围岩压力的方法:工程类比法,理论计算,现场实测 围岩压力的计算方法:1、按松散体理论计算围岩压力1）垂直围岩压力①浅埋结构上的垂直围岩压力②深埋结构上的垂直围岩压力(普氏理论,抛物线状的天然拱) 2）水平围岩压力3）底部围岩压力2、按弹塑性体理论计算围岩压力芬诺公式3、按围岩分级和经验公式确定围岩压力 初始地应力一般包括自重应力场和构造应力场.自重地应力可由有限元法求得，构造地应力可由位移反分析方法确定.时间效应：Ⅳ级以下围岩一般呈现塑性和流变特性 喷层将受到来自围岩的挤压力。这种挤压力由围岩变形引起，常称作“形变压力” 释放荷载等效结点力的求法：一：根据结点力静力等效原则——单元应力法.二：洞周边界等效结点力法 弹性抗力大小和作用范围的描述方法1）局部变形理论2）共同变形理论 文克尔假定的局部变形理论:假定围岩在某点的弹性抗力和围岩在该点的变形成正比 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。 弹性地基梁与普通梁的区别：1弹性地基梁是无穷多次超静定结构。普通梁是静定的或有限次超静定的结构超静定次数是无限还是有限，这是它们的一个主要区别。2普通梁的支座通常看作刚性支座，弹性地基梁则必须同时考虑地基的变形。地基的变形是考虑还是略去，这是它们的另一个主要区别。

建筑识图和房屋构造地基本知识

建筑识图和房屋构造的基本知识 一、建筑工程图比例及建筑工程图上常用比例 比例是指所绘制的图样大小与实物的大小之比，即比例=图纸上的线段长度：实物的线段长度。例如，一幢房屋的长度是50m，而在工程图纸上它相应的长度只画0.5m，那么它的比例是1:100。 工程图纸所使用的各种比例，应根据图样的用途及其复杂程度确定。建筑工程图选用的比例如表1-1所示。选用时应优先选用表中的“常用比例”，需要时也可选用“可用比例”。 比例在建筑设计图中注写位置，一般在图名的右侧；标注详图的比例，写在详图索引标志的右下角。比例的字高宜比图名的字高小一号或二号。 二、图线线型种类及一般用途 在建筑施工图中，为了表示图中不同的容、不同的情况，并且能够分清主次，必须使用不同的线型和不同宽度的图线来表达。各种线型的种类及一般用途见表1-2：

表1-2 施工中常用线型的种类及用途 三、尺寸的一般标注 建筑工程施工图除应按一定的比例画出外，还必须注有完整的尺寸，才能全面地表达图形的意图和各部分的相对关系。建筑图工程图中的尺寸由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止符号、尺寸数字四部分组成。尺寸的一般标注如图1-1所示：

图1-1 尺寸的一般标注 四、一般标高符号和总平面图标高的表示 标高是表示建筑物的某一部位与确定的水准基点的高差。在建筑工程图上标高尺寸的注法都是以米为单位的，一般注写到小数点后三位（在总平面图上可注写到小数点后两位）。标高数字后面不标单位。总平面图上的标高用全部涂黑的三角形表示，在其他图纸上的标高符号如图1-2所示。 图1-2 标高符号 零点标高注成±0.000，在零点标高以上的位置的标高为正数，注写时，数字前一律不加正号“+”，如3.000、0.500等。在零点以下位置的标高为负数，注写时，数字前必须加注负号“-”，如0.500、-2.500等。 五、详图索引标志和详图符号的作用及表示方法 详图索引标志用于看图时便于查找相互有关的图纸，如图样中的某一局部或构件，需另见详图时应以索引符号和详图符号来反映图纸间的关系。 索引符号应按规定编写，如图1-3所示。详图符号如1-4图所示。

长沙理工大学地下建筑结构期末复习资料

名词解释 地铁:大城市中主要在地下修建隧道，铺设轨道，以电动列车运送乘客的公共交通体系 干舷：管段在浮运时，为保持稳定，必须使其管顶露出水面，露出的高度就称作干舷 站台高度：是指线路走行轨道顶面至站台地面的高度 站台实际高度：线路走行轨下面结构底板面至站台地面的高度。包括走行轨顶面至道床地面的高度。 浅埋式结构：是指其覆盖土层较薄，不满足压力拱成拱条件或软土底层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地下结构 顶管法：是采用液压千斤顶或具有顶进，牵引功能的设备，以顶管工作丼作承压壁，将管子按设计高程，方位坡度逐根顶入土层直达到目的地的一种修建隧道或地下管道的施工方法中继接力原理 锚喷支护：是由喷射混凝土，锚杆，钢筋网组成的喷锚联合支护或喷锚联合支护 限界：地铁是沿固定轨道调整运行的物体，它需要在特定的空间中运行，根据各种参数和特性，经计算确定的空间尺寸称为限界 地铁建筑限界：为保证地铁在特定空间里的安全运行，根据车辆的轮廓尺寸和技术参数、设备安装等综合因素设计，包括有设备限界和车辆限界的空间尺寸。 附建式地下结构：它是指根据一定的防护要求修建的附属于较坚固的建筑物的地下室 盾构法：它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。 浅埋式结构大体可以归纳为：直墙拱形结构，矩形框架，梁板式结构 变形缝主要分三类：嵌缝式，贴附式，埋入式 在我国防空地下室所选用的结构形式主要有以下几种：梁板结构，板柱结构，箱型结构，其他机构 顶进力的影响因素;1顶进过程中的摩擦阻力2管端的贯入阻力 衬砌的按材料及形式分类：1钢筋混凝土管片2铸铁管片3钢管片4复合管片 盾构组成：盾构壳体，推进系统，拼装系统，出土系统等 基坑围护结构可分为：桩式围护体系和重力式围护体系 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 简答题 嵌缝式的优点是造价低，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中 贴附式：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秘贴 埋入式：其优点是防水效果可靠，但橡胶老化问题需要改进 选择地下建筑结构形式时考虑的因素:使用功能，地质条件，施工技术 决定采用深埋式还是浅埋式的因素:建筑物的使用要求，环境条件，地质条件，防护等级，施工能力。 一地下空间规划的内容： 1收集和调整基础资料2根据地下空间的发展预测提出发展规模和主要技术指标3 根据地下空间的开发的功能确定平面布局和竖向布局4 提出各专业的地下空间规划原则和控制要求5 安排城市地下空间的开发利用的近期建设项目为单项工程设计提供依据6 依据建设的需要和可能，提出实施规划的措施与方案 二地下工程的优缺点