《地下建筑結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)大綱

1、地下建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)大綱課程編號： L265012 課程類別： 專業(yè)限選課 學(xué)分?jǐn)?shù)： 2 學(xué)時數(shù)：32適用專業(yè)： 土木工程 應(yīng)修基礎(chǔ)課程： 材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué) 一、本課程的地位和作用 本課程是土木工程專業(yè)技術(shù)平臺課程中的一門專業(yè)限選課程。二、本課程的教學(xué)目標(biāo) 本課程的教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握或了解地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理和設(shè)計計算方法，能夠根據(jù)地下結(jié)構(gòu)所處的不同介質(zhì)環(huán)境、使用功能和施工方法設(shè)計出安全、經(jīng)濟(jì)和合理的結(jié)構(gòu)。三、課程內(nèi)容和基本要求 第一章 緒論1、教學(xué)基本要求了解地下建筑結(jié)構(gòu)的概念和作用，熟悉土層和巖石中地下結(jié)構(gòu)的常見結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般程序與內(nèi)容2、教學(xué)內(nèi)容1地下結(jié)構(gòu)

2、的概念和功用 地下結(jié)構(gòu)的概念、功用和特點2地下結(jié)構(gòu)的形式第二章 地下結(jié)構(gòu)的荷載1、教學(xué)基本要求了解土層和巖石地下結(jié)構(gòu)的荷載，了解結(jié)構(gòu)彈性抗力的概念和計算理論，掌握常見荷載的計算方法和彈性抗力的局部變形理論計算方法。2、教學(xué)內(nèi)容1荷載分類和組合地下結(jié)構(gòu)的荷載類型、組合原則和方式；2土層壓力和圍巖壓力的計算理論和方法土層環(huán)境中不同土質(zhì)下土壓力的確定方法，巖石圍巖壓力的計算方法；3地下結(jié)構(gòu)彈性抗力局部變形理論和共同變形理論的基本思想和假定，局部變形理論的具體計算方法。4水壓力、地震荷載和人防動荷載等的計算第三章 彈性地基中結(jié)構(gòu)物的計算1、教學(xué)基本要求了解地道式結(jié)構(gòu)適用環(huán)境和構(gòu)造，

3、掌握彈性地基梁、地下框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容和方法2、教學(xué)內(nèi)容1概述 彈性地基理論的概念、解析解與數(shù)值方法、優(yōu)缺點與適用場合。2彈性地基梁能量原理、有限元表達(dá)式、軟件設(shè)計、工程應(yīng)用。3地下框架結(jié)構(gòu)有限元表達(dá)式、軟件設(shè)計、工程應(yīng)用。4特殊的課題深梁的計算、桿系結(jié)構(gòu)的幾何非線性、彈性地基板。第四章 地層與地下結(jié)構(gòu)的共同作用1、教學(xué)基本要求了解地層與地下結(jié)構(gòu)共同作用的概念、分析原則和工程應(yīng)用2、教學(xué)內(nèi)容1概述共同作用的概念、分析方法的現(xiàn)狀、地下結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計方法。2地層模型彈性模型、彈塑性模型、時間效應(yīng)、非連續(xù)介質(zhì)模型。3施工進(jìn)程的模擬初始應(yīng)力場的模擬、結(jié)構(gòu)體系演變的模擬。4計算模型的簡化材

4、料模型的簡化、邊界條件的簡化、結(jié)構(gòu)體系的簡化。5監(jiān)控量測和反分析以饋設(shè)計的概念、監(jiān)測的要求、基本的反分析方法及工程應(yīng)用。第五章 隧道結(jié)構(gòu)1、教學(xué)基本要求了解各種隧道結(jié)構(gòu)的適用環(huán)境和構(gòu)造。掌握拱形襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容和方法。2、教學(xué)內(nèi)容1概述隧道結(jié)構(gòu)的受力特點，隧道結(jié)構(gòu)的類型和適用環(huán)境。2隧道結(jié)構(gòu)的荷載計算水平土壓力和垂直土壓力的計算，圍巖水平壓力和垂直壓力的計算，結(jié)構(gòu)其他荷載的計算。3單層單跨拱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算和設(shè)計概述，結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何尺寸的計算，計算理論和簡圖，構(gòu)造和配筋。4單跨雙層和單層多跨連拱結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和計算單跨雙層結(jié)構(gòu)計算簡圖和內(nèi)力計算特點，多跨連拱結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算。第六章&#

5、160;淺埋式結(jié)構(gòu)1、教學(xué)基本要求了解淺埋式地道結(jié)構(gòu)的形式、構(gòu)造特點。掌握矩形框架結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計方法。2、教學(xué)內(nèi)容1概述淺埋式結(jié)構(gòu)的型式、應(yīng)用和設(shè)計要求。2矩形框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點、計算簡圖、內(nèi)力與變形。3地鐵車站結(jié)構(gòu)多層多跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點、設(shè)計與計算的考慮第七章 附建式地下結(jié)構(gòu)(地下室)1、教學(xué)基本要求了解附建式地下結(jié)構(gòu)(地下室)的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計計算內(nèi)容，掌握常見地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法。2、教學(xué)內(nèi)容1概述 地下室的功用、與基礎(chǔ)的關(guān)系、設(shè)計計算的主要問題和結(jié)構(gòu)類型。2梁板式地下室 結(jié)構(gòu)選型，荷載計算，計算簡圖和內(nèi)力計算，構(gòu)造配筋與構(gòu)造。3樁箱、樁伐基礎(chǔ)和地下室結(jié)構(gòu)計算不同上部結(jié)構(gòu)下的地

6、下室結(jié)構(gòu)及其荷載、內(nèi)力計算方法。4考慮人防要求的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計人防荷載特點和計算方法、人防地下室的設(shè)計內(nèi)容和計算方法，口部處理。5設(shè)計與施工中的考慮 地下室與上部結(jié)構(gòu)的共同作用、主樓與地下室之間的連結(jié)、厚底板大體積混凝土的澆筑。第八章 盾構(gòu)隧道和頂管隧道1、教學(xué)基本要求了解盾構(gòu)隧道和頂管隧道的功能和適用環(huán)境，了解頂管結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容和方法，掌握盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法和構(gòu)造要求。2、教學(xué)內(nèi)容1概述盾構(gòu)隧道和頂管隧道的功用、特點和適用范圍，設(shè)計計算內(nèi)容2盾構(gòu)隧道 結(jié)構(gòu)類型，荷載確定，計算理論，計算簡圖，內(nèi)力計算，構(gòu)造和配筋3頂管隧道 結(jié)構(gòu)類型，荷載確定，計算理論，計算簡圖；內(nèi)力計算

7、，構(gòu)造和配筋第九章 沉井結(jié)構(gòu)和沉管結(jié)構(gòu)1、教學(xué)基本要求了解沉井、沉管結(jié)構(gòu)的類型和特點，了解沉管結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容和方法，掌握沉井結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算和構(gòu)造處理。2、教學(xué)內(nèi)容1概述沉井和沉管的概念、適用范圍和特點。2. 沉井結(jié)構(gòu)沉井的結(jié)構(gòu)類型和構(gòu)造，設(shè)計計算內(nèi)容，荷載計算，主要構(gòu)件的設(shè)計計算和構(gòu)造配筋，設(shè)計計算的若干問題。3沉管結(jié)構(gòu)沉管結(jié)構(gòu)的類型和構(gòu)造，結(jié)構(gòu)設(shè)計，管理段連接和防水技術(shù)。第十章 噴錨結(jié)構(gòu)1、教學(xué)基本要求了解噴錨結(jié)構(gòu)的概念和設(shè)計計算方法，熟悉新奧法的原理和實際運(yùn)用。2、教學(xué)內(nèi)容1概述噴錨支護(hù)的概念、噴錨支護(hù)的作用、新奧法施工原理，結(jié)構(gòu)的作用原理、現(xiàn)行的設(shè)計方法。 2圍巖分類分類的依據(jù)、方法

8、與規(guī)范分類表的使用。 3噴錨支護(hù)的設(shè)計一般規(guī)定、錨件支護(hù)設(shè)計、噴射混凝土支護(hù)的設(shè)計。4施工信息的反饋施工階段的地質(zhì)調(diào)查、量測信息反饋。5圍巖穩(wěn)定性的分析圍巖穩(wěn)定性的驗算、局部失穩(wěn)的驗算。第十一章 基坑圍護(hù)工程1、教學(xué)基本要求了解基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要類型和構(gòu)造。掌握水泥土、地下連續(xù)墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。掌握支撐體系的設(shè)計方法。2、教學(xué)內(nèi)容1概述基坑工程的概念、形式和設(shè)計要求。2水泥土圍護(hù)結(jié)構(gòu)概述、方案設(shè)計，強(qiáng)度穩(wěn)定性和抗?jié)B能力的驗算，變形的估許。3地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)概述、方案設(shè)計、穩(wěn)定性驗算、結(jié)構(gòu)的受力與變形。4其他類型的維護(hù)結(jié)構(gòu) 鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)、樁板式支護(hù)結(jié)構(gòu)、柱列式支護(hù)結(jié)構(gòu)、土釘墻支護(hù)等。5

9、支撐結(jié)構(gòu)體系概述、型式、構(gòu)造要求、鋼支撐、鋼筋混凝土支撐、錨古支撐。四、學(xué)時分配序號 教學(xué) 課 時 環(huán)節(jié)課程名稱 講課習(xí)題實驗上機(jī)課程設(shè)計小計一緒論22二地下結(jié)構(gòu)的荷載22三彈性地基中結(jié)構(gòu)物的計算44四地層與地下結(jié)構(gòu)的共同作用22五隧道結(jié)構(gòu)44六淺埋式結(jié)構(gòu)22七附建式地下結(jié)構(gòu)(地下室)44八盾構(gòu)隧道和頂管隧道22九沉井結(jié)構(gòu)和沉管結(jié)構(gòu)44十噴錨結(jié)構(gòu)22十一基坑圍護(hù)工程44總 計3232五、實踐環(huán)節(jié)（一）實踐環(huán)節(jié)類型（如：上機(jī)、課程設(shè)計）使用一般的計算程序，進(jìn)行地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)、沉管結(jié)構(gòu)盾古構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)、連拱隧道襯砌結(jié)構(gòu)、彈性地基上矩形閉合礦框架等結(jié)構(gòu)的計算與分析。3、學(xué)時分配：12學(xué)時六、教學(xué)方法的

10、建議通過課堂教學(xué)與試驗實踐，加深對地下建筑結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的工程實踐能力；可適當(dāng)采用教學(xué)案例，注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用課堂上所學(xué)到的知識去解決工程中的實際問題。七、主要教材及參考書教 材：地下建筑結(jié)構(gòu)，朱合華 主編，中國建筑工業(yè)出版社，2005參考書：1、地下工程支護(hù)結(jié)構(gòu),徐干成、白洪才、洪穎人、劉朝 主編,中國水利水電出版社，2002年2、地下洞室工程,谷兆祺、彭守拙、李仲奎 主編,清華大學(xué)出版社，1994年3、地下結(jié)構(gòu)工程, 龔維明、童小東、繆林昌、穆保崗 主編,東南大學(xué)出版社，2004年4、地下工程,張慶賀 主編,同濟(jì)大學(xué)出版社，2005年八、本大綱主要撰寫者姓名、職稱、單位張潞，講師，湖南科技學(xué)院土木工程與建設(shè)管理系課 程 簡 介課程編碼：L265012課程名稱：地下建筑結(jié)構(gòu)英文名稱：Underground Buildings Structure學(xué)分：2 總學(xué)時：32先修課程要求：材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程簡介： 本課程主要講授：1、地下結(jié)構(gòu)的荷載2、彈性地基中結(jié)構(gòu)物的計算3、地層與地下結(jié)構(gòu)的共同作用4、隧道結(jié)構(gòu)5、淺埋式結(jié)構(gòu)6、附建式地下結(jié)構(gòu)(地下室)7、盾構(gòu)隧道和頂管隧道8、沉井結(jié)構(gòu)和沉管結(jié)構(gòu)9、噴錨結(jié)構(gòu)10、基坑圍護(hù)工程適合專業(yè)：土木工程（隧道工程） 參考教材：1、地下建筑結(jié)構(gòu)，