地下建筑結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)_第1頁
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文檔簡介

1、地下建筑結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí) 第一章緒論1.1 簡述地下建筑結(jié)構(gòu)的概念及形式:地下建筑結(jié)構(gòu)即埋置于地層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。包括 襯砌結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 兩部分。要考慮地下結(jié)構(gòu)與周圍巖土體的共同作用。地下建筑結(jié)構(gòu)的形式主要由使用功能、地質(zhì)條件和施工 技術(shù)等因素確定。根據(jù)地質(zhì)情況差異可分為土層和巖層內(nèi)的兩種形式。土層地下建筑結(jié)構(gòu)分為淺埋式 結(jié)構(gòu)附建式結(jié)構(gòu)沉井(沉箱)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)盾構(gòu)結(jié)構(gòu)沉管結(jié)構(gòu)其他如頂管和箱涵結(jié)構(gòu)。 巖石地下建筑結(jié)構(gòu)形式主要包括直墻拱形、圓形、曲墻拱形,還有如噴錨結(jié)構(gòu)、穹頂結(jié)構(gòu)、復(fù)合結(jié)構(gòu)。1.2 簡述地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容:設(shè)計(jì)工作一般分為初步設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段;初步設(shè) 計(jì)主要內(nèi)容:工程等級

2、和要求,以及靜、動荷載標(biāo)準(zhǔn)的確定確定埋置深度和施工方法初步設(shè)計(jì)荷載值 選擇建筑材料選定結(jié)構(gòu)形式和布置估算結(jié)構(gòu)跨度、高度、頂?shù)装寮斑厜穸鹊戎饕叽缋L制初步設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖估算工程材料數(shù)量及財(cái)務(wù)概算。技術(shù)細(xì)節(jié)主要內(nèi)容:計(jì)算荷載計(jì)算簡圖內(nèi)力分析內(nèi)力組合配筋設(shè)計(jì)繪制結(jié)構(gòu)施工詳圖材料、工程數(shù)量和工程財(cái)務(wù)預(yù)算1.3 地下建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些:優(yōu)點(diǎn)被限定的視覺影響地表面開放空間有效的土地利用 有效的往來和輸送方式環(huán)境和利益能源利用的節(jié)省和氣候控制地下的季節(jié)濕度的差異 自然災(zāi)害的保護(hù)市民防衛(wèi)安全(11)噪聲和震動的隔離(12)維修管理 缺點(diǎn)獲得眺望和自然采光 機(jī)會有限進(jìn)入和往來的限制能源上的限制1.4地下建筑結(jié)

3、構(gòu)的工程特點(diǎn):建筑結(jié)構(gòu)替代了原來的地層(承載作用)地層荷載隨施工過程是 發(fā)生變化的地質(zhì)條件影響地層荷載地下水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響大設(shè)計(jì)考慮施工、使用的整個(gè)階段 地層與結(jié)構(gòu)共同的承載體系地層的成拱效應(yīng)1.5 地下建筑地下建筑結(jié)構(gòu)地上建筑區(qū)別:計(jì)算理論設(shè)計(jì)和施工方法不同,地下建 筑結(jié)構(gòu)所承受的荷載比地面結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因?yàn)榈叵陆ㄖY(jié)構(gòu)埋置于地下,其周圍的巖土體不僅作為荷載作用于地下建筑結(jié)構(gòu)上,而且約束著結(jié)構(gòu)的移動和變形。第二章地下建筑結(jié)構(gòu)的荷載2.1 地下建筑荷載分哪幾類:按其存在的狀態(tài),可以分為靜荷載(結(jié)構(gòu)自重,巖土體壓力)、 動荷載(地震波,爆炸產(chǎn)生沖擊)和活荷載(人群物件和設(shè)備重量,吊車荷載)三 大類2

4、.2 簡述地下建筑荷載的計(jì)算原則:需進(jìn)行最不利情況的組合,先進(jìn)性個(gè)別荷載單獨(dú)作用下的結(jié)構(gòu)各部 件截面內(nèi)力,再進(jìn)行最不利的內(nèi)力組合,得出各設(shè)計(jì)控制截面的最大內(nèi)力。2.3 土壓力可分為幾種形式?其大小關(guān)系如何:土壓力分為靜止土壓力E0、主動土壓力力Ea、被動土壓力 Ep,則 EpEOEa2.4 靜止土壓力是如何確定的:在擋土結(jié)構(gòu)在土壓力作用下,結(jié)構(gòu)不發(fā)生變形和任何位移,背后填土處 于彈性平衡狀態(tài),則作用于結(jié)構(gòu)上的側(cè)向土壓力,稱為靜止土壓力。靜止土壓力可根據(jù)半無限彈性體的應(yīng) 力狀態(tài)求解。2.5 庫侖理論的基本假設(shè)是什么?并給出其一般土壓力計(jì)算公式:基本假設(shè):擋土墻墻后土體為均質(zhì)各向同性的無黏性土擋土

5、墻是剛性的且長度很長,屬于平面應(yīng)變問題擋土墻后土體產(chǎn)生主動土壓力 或被動土壓力時(shí),土體形成滑動硬體,滑裂面為通過墻踵的平面墻頂處土體表面可以是水平的也可以是傾斜面,傾斜面與水平面的夾角為B角在滑裂面和墻背面上的切向力分別滿足極限平衡條 件。P=Y hA2K/22.6 應(yīng)用庫侖理論如何確定黏性土中的土壓力大?。簬靵鐾翂毫碚撌歉鶕?jù)無黏性土的情況導(dǎo)出, 沒有考慮黏性土的黏聚力,因此,當(dāng)擋土結(jié)構(gòu)處于黏性土層時(shí),應(yīng)該考慮黏聚力的有利影響。在工程實(shí)踐中可 采用換算的等效內(nèi)摩擦角來進(jìn)行計(jì)算或在庫侖理論基礎(chǔ)上,考慮土的黏聚力作用可適用填土表面為一傾斜平面,其上作用有均布超載的一般情況。2.7 簡述朗肯土壓力

6、理論的基本假設(shè):基本假定:擋土墻背豎直,墻面光滑,不計(jì)墻面與土層之間的 摩擦力擋土墻后填土的表面為水平面,土體向下和沿水平方向都能伸展到無窮,即為半無限空間擋土墻后填 土處于極限平衡狀態(tài)2.8 如何計(jì)算分層土的土壓力:采用湊合的方法,按轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的當(dāng)量土層,分兩種情況按第i層土的 物理力學(xué)指標(biāo)計(jì)算第i層的土壓力按第1i層土的加權(quán)平均指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算2.9 考慮地下水時(shí)的水平壓力如何計(jì)算的:水壓力分算和水壓力合算,對砂性土和粉土,可按水土分算原 則進(jìn)行,對黏性土可根據(jù)現(xiàn)場情況和工程經(jīng)驗(yàn),按水土分算或合算進(jìn)行。水土分算是采用浮重度計(jì)算土壓 力,按靜水壓力計(jì)算水壓力,然后兩者相加即為總的側(cè)壓力。水土合算

7、是采用土的飽和重度 計(jì)算總的水、土 壓力。穩(wěn)態(tài)滲流時(shí)水壓力的計(jì)算2.10 簡述圍巖壓力的概念及影響因素:圍巖壓力就是指位于地下結(jié)構(gòu)周圍變形或破壞的巖層,作用在襯砌 結(jié)構(gòu)或支撐結(jié)構(gòu)上的壓力。分為圍巖垂直壓力、圍巖水平壓力、圍巖底部壓力。影響圍巖壓力的因 素很多,主要與巖體的結(jié)構(gòu)、巖石的強(qiáng)度、地下水的作用、洞室的尺寸與形狀、支護(hù)的類型和剛度、施工方 法、洞室的埋置深度和支護(hù)時(shí)間等因素相關(guān)。其中巖體穩(wěn)定性的關(guān)鍵之一在于巖體 結(jié)構(gòu)面的類型和特征。2.11 簡述圍巖壓力計(jì)算的兩種理論方法?二者有何區(qū)別:兩種理論分別為按松散體理論計(jì)算圍 巖壓力,當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)上覆巖層較薄時(shí)。通常認(rèn)為覆蓋層全部巖體重量作用于地

8、下結(jié)構(gòu)。這時(shí)地下結(jié)構(gòu)所受的 圍巖壓力就是覆蓋層巖石柱的重量。深埋結(jié)構(gòu)是指地下結(jié)構(gòu)的埋深大到這樣一種程度,以致兩側(cè)摩擦阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了滑移柱的重量,深埋結(jié)構(gòu)的圍巖壓力是研究地下洞室上方一個(gè)局部范圍內(nèi)的壓力現(xiàn)象部分巖體的穩(wěn)定性 ,這部分巖體稱為巖石拱,只有以下巖體重量對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力,稱此為壓力拱,為二次拋物曲線。水平圍巖壓力只對較松軟的巖層才考慮。由于圍巖隆起而對襯砌底板產(chǎn)生的作 用力叫底部圍巖壓力按彈塑性體理論計(jì)算圍巖壓力2.12 簡述彈性抗力的基本概念?其值大小與哪些因素有關(guān):地下建筑結(jié)構(gòu)除承受主動荷載作用外(如圍巖壓力、結(jié)構(gòu)自重等),還承受一種被動荷載,即地層的彈性抗力。巖土體將制止結(jié)構(gòu)的變形

9、,從 而產(chǎn)生了對結(jié)構(gòu)的反作用力,對這個(gè)反作用力習(xí)慣上稱彈性抗力。彈性抗力大小和分布規(guī)律不僅 決定于結(jié)構(gòu) 的變形,還與地層的物理力學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。2.13 如何確定彈性抗力:目前有兩種理論,一種是局部變形理論,認(rèn)為彈性地基某點(diǎn)上施加的外力只會引起 該點(diǎn)的沉陷。另一種是共同變形理論,即認(rèn)為彈性地基上的一點(diǎn)外力,不僅引起該點(diǎn)發(fā)生沉陷,而且還會 引起附近一定范圍的地基沉陷2.14 簡述溫克爾假定:假設(shè)認(rèn)為地層的彈性抗力與結(jié)構(gòu)變位成正比。2.15 如何考慮初始地應(yīng)力、釋放荷載和開挖效應(yīng):初始地應(yīng)力的確定對巖石地層,可分為自重地應(yīng)力和狗找地應(yīng)力兩部分,而土層一般僅有自重地應(yīng)力。圍巖與支護(hù)間形變壓力的

10、傳遞,是一個(gè)隨時(shí)間的推進(jìn) 而逐漸發(fā)展的過程。這類現(xiàn)象稱時(shí)間效應(yīng)。有限元分析中,形變壓力常在計(jì)算過程中同時(shí)確定,而作為開挖效應(yīng)的模擬,直接施加的荷載是在開挖邊界上施加的釋放荷載。釋放荷載可有已知初始地應(yīng)力或與前一步開挖相應(yīng)的應(yīng)力場確定。2.16 分析新奧法和錨噴支護(hù)的聯(lián)系和區(qū)別:新奧法和錨噴支護(hù)兩者都可以增加圍巖的穩(wěn)定性,在地下工程中應(yīng)用廣泛。新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論,以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn),采用錨桿和噴射混 凝土為主要支護(hù)手段,及時(shí)的進(jìn)行支護(hù),控制圍巖的變形和松弛,使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分,并通過 對圍巖和支護(hù)的量測、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則。噴錨支護(hù)是指

11、借高壓噴射水泥混凝土和打入巖層中的金屬錨桿的聯(lián)合作用(根據(jù)地質(zhì)情況也可分別單獨(dú)采用)加固巖層,分為臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)和永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)。噴混凝土可以作為洞室圍巖的初期支護(hù),也可以作為永久性支護(hù)。噴錨支護(hù)是使錨桿、混凝土噴層和圍巖形成共同作用的體系,防止巖體松動、分離。2.17 何如區(qū)分深淺埋:深淺埋隧道分界深度為2s2. 5倍的塌方平均高度值;以隧道頂部覆蓋層能否形成自然拱為原則第三章 彈性地基梁理論3.1 簡述彈性地基梁兩種計(jì)算模型的區(qū)別:第一種模型是局部彈性地基模型,是建立在溫克爾假定前提下,把地基模擬為剛性支座上一系列獨(dú)立的彈簧,沒有反映地基的變形連續(xù)性,特別對于密實(shí)厚土層地基和整體巖石地基,

12、將會引起較大誤差,如果地基上部為較薄的土層,下部為堅(jiān)硬巖石,結(jié)果比較滿意。第二種模型是半無限體彈性地基模型,提出另一種假設(shè):把地基看作一個(gè)均質(zhì)、連續(xù)、彈性的半無限體,可把彈性力學(xué)結(jié)論做為計(jì)算基礎(chǔ)。其中彈性假設(shè)沒有反映土壤的非彈性性質(zhì),均質(zhì)假設(shè)沒有反映土壤的不均勻性,半無限體假設(shè)沒有反映地基的分層特點(diǎn)。3.2 簡述彈性地基梁與普通梁的區(qū)別:普通梁只在有限個(gè)支座處與基礎(chǔ)相連,梁所受的支座反力是有限個(gè)未知力,因此,普通梁是靜定的或有限次超靜定的結(jié)構(gòu)。彈性地基梁與地基連續(xù)接觸,梁所受的反力是連續(xù)分布的,也就是說彈性地基梁具有無窮多個(gè)支點(diǎn)和無窮多個(gè)未知反力。無窮多次超靜定普 通梁的支座通??醋魇莿傂灾ё?/p>

13、,即略去地基的變形,只考慮梁的變形,而彈性地基梁必須同時(shí)考慮地基的變形。實(shí)際上梁與地基是共同變形的。3.3 簡述彈性特征系數(shù)a的含義及其確定公式:a是與梁和地基的彈性性質(zhì)相關(guān)的一個(gè)綜合參數(shù) ,反映了地基梁與地基的相對剛度,對地基梁的受力特性和變形有重要影響,通常把a(bǔ)稱為特性系數(shù),a入 稱為換算長度。計(jì)算公式4KEI或4KbEI3.4 何為彈性地基短梁、長梁及剛性梁?有什么區(qū)別:當(dāng)彈性地基梁的換算長度1V入2.75時(shí),屬于 短梁,它是彈性地基梁的一般情況。長梁可分為 無限長梁、半無限長梁。當(dāng)換算長度 入2.75時(shí), 屬于長梁,若荷載作用點(diǎn)距梁兩端的換算長度均不小于2.75時(shí),可忽略該荷載對梁端的

14、影響,這類梁稱為無限長梁,若荷載作用點(diǎn)僅距梁一端的換算長度不小于2.75時(shí)可忽略該荷載對這一端的影響,而對另一端的影響不能忽略,這類梁稱為半無限長梁, 無限長梁可化為兩上半無限長梁。當(dāng)換算長度入1時(shí),屬于剛性梁,可認(rèn)為梁是絕對剛性的。劃分標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)梁的實(shí)際長度與梁和地基的相對剛度 之乘積。3.5 彈性地基梁:指擱置在具有一定彈性地基上,各點(diǎn)與地基緊密相貼的梁。第四章 地下建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法4.1 簡述地下建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的發(fā)展過程:地下建筑計(jì)算理論建立了典型的假定抗力方法、彈性地基梁的力法、角變位移法及不平衡力矩與側(cè)力傳播法等4.2 簡述地下建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的類型及含義:以參照以往隧道工程的

15、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工程類比為主的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法以現(xiàn)場量測和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)為主的實(shí)用設(shè)計(jì)方法,例如以洞周位移量測值為根據(jù)的收斂一限制法作用一反作用模型,例如對彈性地基圓環(huán)和彈性地基框架建立的計(jì)算法等連續(xù)介質(zhì)模型,包括解析法和數(shù)值法,解析法中有封閉解,也有近似解,數(shù)值計(jì)算法目前主要是有限元法。我國采用的計(jì)算方法主要有荷載一結(jié)構(gòu)模型,地層一結(jié)構(gòu)模型,經(jīng)驗(yàn)類比法,收斂限制模型(或稱特征線法, 計(jì)算理論也是地層結(jié)構(gòu)法)4.3 試述荷載結(jié)構(gòu)法、地層結(jié)構(gòu)法的基本含義和主要區(qū)別:荷載結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為地層對結(jié)構(gòu)的作用只是產(chǎn)生作用在地下建筑結(jié)構(gòu)上的荷載(包括主動地層壓力和被動地層抗力)襯砌在荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力和變形,與其相應(yīng)的計(jì)算

16、方法稱為荷載結(jié)構(gòu),(彈性連續(xù)框架(含拱形)法、假定抗力法和彈性地基 梁(含曲梁和圓環(huán))法等可歸于荷載結(jié)構(gòu)法).設(shè)計(jì)原理是認(rèn)為隧道開挖后地層的作用主要是對襯 砌結(jié)構(gòu)產(chǎn) 生荷載,襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)能安全可靠地承受地層壓力等荷載作用。地層結(jié)構(gòu)模型把地下結(jié)構(gòu)與地層作為一個(gè)受力變形的整體,按照連續(xù)介質(zhì)力學(xué)原理來計(jì)算地下建筑結(jié)構(gòu)以及周圍地層的變形;不僅計(jì)算出襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形,而且計(jì)算周圍地層的應(yīng)力,充分體現(xiàn)周圍地層與地下建筑結(jié)構(gòu)的相互作用。相對于荷載結(jié)構(gòu),充分考慮了地下結(jié)構(gòu)與周圍地層的相互作用,結(jié)合具體的施工過程可以充分模擬地下結(jié)構(gòu)以及周圍地層在每一個(gè)施工工況的結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及周圍地層的變形更能符合工程實(shí)際, (

17、見的關(guān)于圓形襯砌的彈性解、粘彈性解和彈塑性解等都?xì)w屬于地層結(jié)構(gòu)法).設(shè)計(jì)原理是將襯砌和地層視為整體共同受力的統(tǒng)一體系,在滿足變形協(xié)調(diào)條件的前提下分別計(jì)算襯砌與地層的內(nèi)力, 據(jù)以驗(yàn)算地層的穩(wěn)定性和進(jìn)行結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)。4.4 簡述荷載結(jié)構(gòu)法和地層結(jié)構(gòu)法的計(jì)算過程:荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算時(shí)先按地層分類法或由實(shí)用公式確定地層壓 力,然后按彈性地基上結(jié)構(gòu)物的計(jì)算方法計(jì)算襯砌的內(nèi)力,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)。地層結(jié)構(gòu)法,計(jì)算包括初 始地應(yīng)力,本構(gòu)模型,單元模式,施工模擬幾部分第五章地下建筑結(jié)構(gòu)可靠度理論5.1 簡述地下建筑結(jié)構(gòu)不確定性因素及其特點(diǎn):地下建筑結(jié)構(gòu)的不確定因素及其特點(diǎn)-一般來說,地下建筑結(jié) 構(gòu)中不確定性因素主

18、要體現(xiàn)在其周圍的地層介質(zhì)特性、結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算模型的假設(shè)、施工因素以及環(huán)境因素 等地層介質(zhì)特性參數(shù)的不確定性巖土體分類的不確定性分析模型的不確定性荷載與抗力的不確定性 地下結(jié)構(gòu)施工中的不確定性因素自然條件的不確定性5.2 簡述地下建筑結(jié)構(gòu)可靠性分析的特點(diǎn):在進(jìn)行地下建筑結(jié)構(gòu)工程可靠性分析時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面: 周圍巖土體介質(zhì)特性的變異性地下建筑結(jié)構(gòu)規(guī)模和尺寸的影響極限狀態(tài)及失效模式的含義不同極限 狀態(tài)方程呈非線性特征土性指標(biāo)的相關(guān)性概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論與方法的應(yīng)用5.3 地下建筑結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)如何確定的:地下建筑的可靠度就是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),規(guī)定的條件下,完成預(yù) 定功能的概率大小,叫可靠度指標(biāo)。

19、具體可靠度尺度有三種:可靠概率sp、失效概率fp、可靠度指標(biāo)。由 于直接應(yīng)用數(shù)值積分方法計(jì)算地下結(jié)構(gòu)的失效概率比較困難,因此實(shí)際中多采用近似方法,為此引入結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)概念。22ZZRSRS,當(dāng)結(jié)構(gòu)失效概率小于等于310時(shí),結(jié)構(gòu)的失效概率對功 能函數(shù)Z的概率分布不再敏感。5.4 結(jié)構(gòu)可靠度分析方法有哪幾種?各有什么特點(diǎn)和不同:半經(jīng)驗(yàn)半概率法近似概率設(shè)計(jì)法全概率 法廣義可靠性分析近似方法有中心點(diǎn)法,演算點(diǎn)法,JC法,隨機(jī)變量相關(guān)時(shí)的可靠度的分析方法以及蒙特卡羅模擬;中心點(diǎn)法 將非線性功能函數(shù)在隨機(jī)變量的平均值(也稱 為中心點(diǎn))處作泰 勒級數(shù)展開并保留至一次項(xiàng),然后近似計(jì)算功能函數(shù)的平均 值和標(biāo)準(zhǔn)差

20、,再根據(jù)可靠 指標(biāo)的概念直接用功能函數(shù)的平均值(一階矩)和標(biāo)準(zhǔn)差(二階矩)進(jìn)行計(jì)算;驗(yàn)算點(diǎn)法是在利用Taylor級數(shù)對功能函數(shù)進(jìn)行展開時(shí),把設(shè)計(jì)運(yùn)算點(diǎn)取為線性化點(diǎn)JC法是適用于隨機(jī)變量在任意分布下結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)的計(jì)算第六章淺埋式結(jié)構(gòu)6.1 試列舉幾種工程中常見的淺埋式結(jié)構(gòu)形式并簡述其特點(diǎn):大體可歸納為三種直墻拱形結(jié)構(gòu)(在小型的地下通道以及早期的人防工程中比較普遍,拱形結(jié)構(gòu)主要承受壓力,彎矩和剪力都較小,主要使用磚石和混 凝土等抗壓性能較好抗拉性能較差的材料,有半圓拱、割圓拱、拋物線拱等多種形式)矩形框架(具有空間利用率高,挖掘斷面經(jīng)濟(jì),易于施工的優(yōu)點(diǎn),頂?shù)装鍨樗綐?gòu)建承受彎矩較拱形結(jié) 構(gòu)大,故

21、一般做成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可以是單跨雙跨或多跨的)梁板結(jié)構(gòu)(頂、底板做成 現(xiàn)澆鋼筋 混凝土梁板式結(jié)構(gòu),而圍墻和隔墻則為磚墻,如地下醫(yī)院、教室、指揮所等),或是上述形式 的組合。6.2 簡述淺埋式矩形框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算原理,如何確定其計(jì)算簡圖:結(jié)構(gòu)計(jì)算包括三方面:荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì) 算、截面設(shè)計(jì)。在靜荷載作用下地層中的閉合框架一般按彈性地基上的框架進(jìn)行計(jì)算,彈性地基可按溫克爾 地基考慮,也可將地基視作彈性半無限平面。在特殊荷載與其他荷載共同下,按彎矩及軸力對構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度 驗(yàn)算時(shí),要考慮材料在動載作用下的強(qiáng)度提高,而按剪力和扭力對構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí),則材料的強(qiáng)度不提I I 同。6.3 淺埋式結(jié)構(gòu)的地層荷載

22、如何考慮:因?yàn)槭菧\埋式結(jié)構(gòu),所以計(jì)算覆土壓力時(shí),只要將結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)頂板以 上各層土壤包括路面材料的重量之和求出來,然后除以頂板的承壓面積即可,如果土壤位于地下水中,則它 的容重要采用浮容重。6.4 淺埋式結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)彎矩與計(jì)算彎矩有何區(qū)別?如何計(jì)算節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)彎矩:根據(jù)計(jì)算簡圖求解超靜定結(jié) 構(gòu)時(shí),直接求得是節(jié)點(diǎn)處的內(nèi)力,然后利用平衡條件可以求得各桿任意截面處的內(nèi)力。節(jié)點(diǎn)彎矩(計(jì)算彎 矩)雖然比附近截面的彎矩打,但其對應(yīng)的截面高度是側(cè)墻的高度,所以實(shí)際不利的截面則是側(cè)墻邊緣處的 截面,對應(yīng)的截面彎矩稱為設(shè)計(jì)彎矩。6.5 淺埋式結(jié)構(gòu)的適用場合:常用于覆蓋土層較薄,不滿足壓力拱成拱條件(Hv (2-2.

23、5) hl , hl為壓力拱高)或軟土地層中覆蓋層厚度小于結(jié)構(gòu)尺寸的地區(qū)第七章沉井和沉管結(jié)構(gòu)7.1 沉井和沉箱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):軀體結(jié)構(gòu)剛性大,斷面大,承載力高,抗?jié)B能力強(qiáng),耐久性好,內(nèi)部空間可有 效利用施工場地占地面積較小,可靠性良好適用土質(zhì)范圍廣(淤泥土、砂土、黏土、沙礫等土層均可 施工)施工深度大施工時(shí)周圍土體變形較小,因此對鄰近建筑(構(gòu)筑)物的影響小,適合近接施工,尤 其是壓氣沉箱工法對周圍地層沉降造成的影響極小具有良好的抗震性能。7.2 沉井結(jié)構(gòu):沉井是一個(gè)上無蓋下無底的井筒狀結(jié)構(gòu)物,利用結(jié)構(gòu)自重作用而下沉入土,即在地面筑成的 “半成品”沉入土中,在地下完成結(jié)構(gòu)物施工。7.3 沉管隧道的特

24、點(diǎn):對地質(zhì)水文條件適應(yīng)性強(qiáng),施工方法簡單施工工期短,對航運(yùn)干擾最小,施工質(zhì) 量容易保證工程造價(jià)較低有利于多車道和大斷面布置接頭少、密實(shí)度高、隧道防滲效果好具有很 強(qiáng)的抵抗戰(zhàn)爭破壞和抗自然災(zāi)害的能力。(水土壓7.4 試述沉井的構(gòu)造及各部位的作用:井壁:承受在下沉過程中各種最不利荷載組合 力) 所產(chǎn)生的內(nèi)力。同時(shí)有足夠的重量,使沉井能在自重作用下順利下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高刃腳:主要功用是減少 下沉阻力內(nèi)隔墻:增加沉井在下沉過程中的剛度并減小井壁跨徑封底及頂蓋:防止地下水滲入井內(nèi)有 集水井內(nèi)底梁和框架:在比較大型的沉井中,如由于使用要求,不能設(shè)置內(nèi)隔墻,則可在沉井底部增設(shè)底 梁,并構(gòu)成框架以增加沉井在施工下

25、沉階段和使用階段的整體剛度。7.5 說明沉管施工的步驟:先在隧址以外建造臨時(shí)干塢,在干塢內(nèi)制作鋼筋混凝土的隧道管段(道路隧道用 的管段每節(jié)長60sl40m,兩端用臨時(shí)封墻封閉。向臨時(shí)干塢內(nèi)灌水,使管段逐節(jié)浮出水面,并用拖輪拖運(yùn)到指定位置。于設(shè)計(jì)隧位處預(yù)先挖好一個(gè)水底溝槽。待管段定位就緒后,向管段里灌水壓載,使之下沉。沉設(shè)完畢的管段在水下聯(lián)接起來。進(jìn)行基礎(chǔ)處理,經(jīng)覆土回填后,便筑成了隧道。第八章地下連續(xù)墻8.1 地下連續(xù)墻:利用挖槽機(jī)械,借助于泥漿的護(hù)壁作用,在地下挖出窄而深的溝槽,并在其內(nèi)澆注混凝 土而形成一道具有防滲(水)、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。8.2 地下連續(xù)墻的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)施工

26、時(shí)對環(huán)境影響小.沒有噪音,無振動,不必放坡,可緊鄰相近的建筑和地 下設(shè)施施工墻體剛度大,整體性好,結(jié)構(gòu)和地基變形都較小,即可用于超深圍護(hù)結(jié)構(gòu),也可用作主體結(jié)構(gòu) 連續(xù)墻為整體連續(xù)結(jié)構(gòu),耐久性和抗?jié)B性好可實(shí)行逆作法施工,有利于施工安全,加快施工進(jìn)度適用于 多種地質(zhì)條件。缺點(diǎn)棄土和廢泥漿處理。除增加工程費(fèi)用外,若處理不當(dāng),還會造成新的環(huán)境污染地質(zhì)條 件和施工的適應(yīng)性問題槽壁坍塌問題現(xiàn)澆地下連續(xù)墻的墻面通常較粗糙,如果對墻面要求較高,雖可使用 噴漿或噴砂等方法進(jìn)行表面處理或另作襯壁來改善,但增加工作量地下連續(xù)墻如用作施工期間的臨時(shí)擋土結(jié) 構(gòu),不如采用鋼板樁尚可拔出重復(fù)使用來 得經(jīng)濟(jì)。8.3 地下連續(xù)墻

27、的適用條件:基坑深度大于10n軟土地基或砂土地基在密集的建筑群或重要的地下管 線條件下施工,對基坑工程周圍地面沉降和位移值有嚴(yán)格限制的地下工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)與主 體結(jié)構(gòu)相結(jié)合,對 抗?jié)B有嚴(yán)格要求時(shí)采用逆作法施工,內(nèi)襯與護(hù)壁形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的工程。第九章盾構(gòu)法9.1 盾構(gòu)法:在盾構(gòu)保護(hù)下修筑軟土隧道的一類施工方法。這類方法的特點(diǎn)是地層掘進(jìn)、出土運(yùn)輸、襯砌拼裝、接縫防水和盾尾間隙注漿充填等作業(yè)都在盾構(gòu)保護(hù)下進(jìn)行,并需隨時(shí)排除地下水和控制地面沉降,因而是工藝技術(shù)要求高、綜合性強(qiáng)的一類施工方法。9.2 盾構(gòu)法施工的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍:優(yōu)點(diǎn)具有良好的隱蔽性,噪聲、震動等引起的公害小,施工費(fèi)用不受埋置深度而影響機(jī)械化

28、及自動化程度高,勞動強(qiáng)度低隧道穿越河底、海底及地面建筑群時(shí)下部時(shí),可完全不影響航道通行和地面建筑的正常使用適宜在不同顆粒條件下的土層中施工多車道 的隧道可做到分期施工,分期運(yùn)營,可減少一次性投資。缺點(diǎn)不能完全防止盾構(gòu)施工區(qū)域內(nèi)的地表變 形當(dāng)工程對象規(guī)模較小時(shí)(小于400m),工程造價(jià)相對較高盾構(gòu)一次掘進(jìn)的長度有限當(dāng)隧道覆土小于0.5Ds (Ds為盾構(gòu)外徑)時(shí),盾構(gòu)開挖面土體穩(wěn)定較困難;適用于各類軟土地層和軟巖、硬巖地層的隧道掘 進(jìn),尤其適用于城市地下隧道工程包括:水底公路隧道、地鐵區(qū)間隧道、排水污水隧道、引水隧道、公用 管線隧道。9.3 什么是盾構(gòu)法施工:是一種較為先進(jìn)的頂涵施工方法,是在保留傳統(tǒng)頂涵施工,橋涵結(jié)構(gòu)路側(cè)預(yù)制工藝的基礎(chǔ)上,對結(jié)構(gòu)頂進(jìn)支護(hù)方法進(jìn)行了重大改革,將明挖開槽改為地下暗挖盾構(gòu)支護(hù),暗挖推進(jìn)減低了施工對行車的影響。盾構(gòu)由鋼柱、鋼梁、盾殼、子盾構(gòu)、液壓推進(jìn)系統(tǒng)、輔助機(jī)構(gòu)六大部 分組成。- 裝配在第一節(jié)框架橋前端的盾構(gòu),作為帶土頂進(jìn)時(shí)掘進(jìn)面與路基的施工支護(hù),同時(shí)也擔(dān)負(fù)頂推導(dǎo)向。9.4 整體式隧道襯砌結(jié)構(gòu)有哪幾種形式

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