地下建筑結構期末重點

襯砌結構主要是起承重和圍護作用地下建筑與地面建筑結構相比，在計算理論和施工方法都有很大不同，其中最主要的是地下建筑結構所承受的荷載比地面結構復雜。頂壓較大時用直墻拱形結構；大跨度結構需用落地拱；底板常做仰拱式。土層地下建筑結構：（1）淺埋式結構。（2）附建式結構。（3）沉井（沉箱）結構。（4）地下連續(xù)墻結構。（5）盾構結構。（6）沉管結構。（7）其他結構。巖石地下建筑結構形式：直墻拱形、圓形、曲墻拱形等地下建筑結構的程序設計：技術先進、經濟合理、安全適用。設計工作分為初步設計和技術設計兩個階段結構形式及尺寸的確定，一般可通過同類工程的類比法技術細節(jié)的主要內容：（1）計算荷載。（2）計算簡圖。（3）內力分析。（4）內力組合。（5）配筋設計。（6）繪制施工詳圖。（7）材料、工程數量和工程財務預算。荷載分類：動荷載，靜荷載，活荷載、（其他荷載）最不利荷載組合：（1）靜載；（2）靜載與活載；（3）靜載與動載、計算地下水位以下的水、土壓力，一般采用“水土分算”和“水土合算”兩種方法。砂性土和粉土：水土分算；粘性土：水土分算或水土合算Fk普氏系數。Fk越大，巖體抵抗各種破壞能力就強。公式：對松散巖體：fk=tan∮；對粘性巖體：fk=tan∮+c/a；對巖性巖體：fk=1/100Rc地下建筑結構設計模型：（一）荷載-結構模型；（二）地層-結構模型；（三）經驗類比模型；（四）收斂限制模型可靠度尺度：可靠概率Ps、失效概率Pt、可靠度指標β可靠度分析的四個層次：（一）半經驗半概率法；（二）近似概率設計法；（三）全概率法；（四）廣義可靠性分析。淺埋式結構：是指覆蓋土層較薄，不滿足壓力拱成拱條件或軟土層中覆蓋層厚度小于結構尺寸的地下結構。淺埋式結構的形式：直墻拱形結構、矩形框架和梁板式結構、或是上述形式的組合。變形縫為滿足伸縮和沉降需要，縫寬一般為20~30mm變形縫的構造方式：嵌縫式、貼附式、埋入式優(yōu)先考慮修防空地下室的情況：（一）低洼地帶需進行大量填土的建筑：（二）需要做深基礎的建筑：（三）新建的高層建筑：（四）人口密集、空地缺少的平原地區(qū)建筑。沉井組成：井壁；刃腳；內隔墻；封底和頂板蓋，底梁和框架。施工階段強度計算：（1）井壁板的內力計算；（2）刃腳的撓曲計算；（3）底橫梁、頂橫梁的內力計算；（4）其他使用階段強度計算：（1）按封閉框架或圓池結構來計算井壁并配筋；（2）頂板及底板的內力計算及配筋一般壓氣沉箱結構設計應首先根據設計條件假設外形尺寸和各構件尺寸，。然后進行穩(wěn)定計算、各結構構件的強度計算、下沉關系計算等三大計算入土比：連續(xù)墻入土深度與基坑開挖深度的比值。地下連續(xù)墻結合方式與設計：（1）單一墻設計；（2）重合墻設計；（3）復合墻設計；（4）分離墻設計；（5）地下連續(xù)墻承重墻設計、施工接頭：（1）直接連接構成接頭；（2）使用接頭管建成接頭；（3）使用接頭箱建成接頭；（4）用隔板建成接頭；（5）用預制構件建成接頭；結構接頭：（1）直接接成的接頭；（2）間接連接成的接頭；（3）鋼筋接駁器連接接頭；（4）植筋法接頭；盾構法隧道設計階段：隧道的方案設計；襯砌結構與構造設計；管片內力計算及斷面設計管片分為：標準塊、鄰接塊和封頂塊、目前采用的基本接頭形式：螺栓接頭、鉸接頭、銷插入式接頭、楔形接頭、榫接頭荷載分類：基本荷載、附加荷載、特殊荷載襯砌內力計算方法：（1）按自由變形均質圓環(huán)計算內力（2）考慮土壤介質側向彈性抗力的圓環(huán)內力計算；（3）日本修正慣用法；（4）按多鉸圓環(huán)計算內力常用的管段接頭：GINA止水帶、OMEGA止水帶以及水平剪切鍵、豎直剪切鍵、波形連接件、端鋼殼以及相應的連接件?；A處理分為先鋪法和后填法；先鋪法——刮鋪法分為：刮砂法和刮石法；后填法分為：灌砂法、噴砂法、管囊法、壓砂漿法和壓混凝土法頂進力的構成：包括貫入阻力、摩擦阻力、管節(jié)自重產生的摩擦阻力常用的頂管工具管有：手掘式、擠壓式、泥水平衡式、三段兩鉸型水利挖土式和多刀盤土壓力平衡式等簡述朗肯土壓力理論的基本假定基本假定1）擋土墻背豎直，墻面光滑，不計墻面與土層之間的摩擦力2）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3)擋土墻后填土處于極限平衡狀態(tài)簡述彈性抗力的基本概念？其值大小與哪些因素有關地下建筑結構除承受主動荷載作用外（如圍巖壓力、結構自重等），還承受一種被動荷載，即地層的彈性抗力。巖土體將制止結構的變形，從而產生了對結構的反作用力，對這個反作用力習慣上稱彈性抗力。彈性抗力大小和分布規(guī)律不僅決定于結構的變形，還與地層的物理力學性質有著密切的關系如何確定彈性抗力目前有兩種理論，一種是局部變形理論，認為彈性地基某點上施加的外力只會引起該點的沉陷。另一種是共同變形理論，即認為彈性地基上的一點外力，不僅引起該點發(fā)生沉陷，而且還會引起附近一定范圍的地基沉陷試述荷載結構法、地層結構法的基本含義和主要區(qū)別荷載結構模型認為地層對結構的作用只是產生作用在地下建筑結構上的荷載（包括主動地層壓力和被動地層抗力）襯砌在荷載作用下產生內力和變形，與其相應的計算方法稱為荷載結構發(fā)，設計原理是認為隧道開挖后地層的作用主要是對襯砌結構產生荷載，襯砌結構應能安全可靠地承受地層壓力等荷載作用。地層結構模型把地下結構與地層作為一個受力變形的整體，按照連續(xù)介質力學原理來計算地下建筑結構以及周圍地層的變形；不僅計算出襯砌結構的內力及變形，而且計算周圍地層的應力，充分體現周圍地層與地下建筑結構的相互作用。相對于荷載結構發(fā)，充分考慮了地下結構與周圍地層的相互作用，結合具體的施工過程可以充分模擬地下結構以及周圍地層在每一個施工工況的結構內力以及周圍地層的變形更能符合工程實際。設計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)調條件的前提下分別計算襯砌與地層的內力，據以驗算地層的穩(wěn)定性和進行結構截面設計。地下建筑結構的不確定因素及特點（1）地層戒指特性參數的不確定性；（2）巖土體分類的不確定性；（3）分析模型的不確定性；（4）荷載與抗力的不確定性；（5）地下結構施工中的不確定因素；（6）自然條件的不確定性;地下建筑結構的可靠性分析的特點（1）周圍巖土介質特性的變異性；（2）地下建筑結構規(guī)模和尺寸的影響；（3）極限狀態(tài)及失效模式的含義不同；（4）極限狀態(tài)方程呈非線性特征；（5）土性指標的相關性；（6）概率與數理統(tǒng)計的理論與方法的應用何謂附建式結構？附建式結構的形式、用途及特點有哪些？附建式地下結構是指根據一定的防護要求修建的附屬于較堅固的建筑物的地下室，又稱防空地下室或附建式人防工事。附建式結構的形式有1、梁板結構2、板柱結構3、箱形結構4、其他結構地下連續(xù)墻的適用條件（1）基坑深度大于10m；（2）軟土地基或砂土地基；（3）在密集的建筑群中施工基坑，對周圍地面沉降，建筑物的沉降要求需嚴格限制時；（4）圍護結構與主體結構相結合，用作主體結構的一部分，切對抗?jié)B有較嚴格要求時；（5）采用逆作法施工，內襯與護壁形成復合結構的工程地下連續(xù)墻設計計算的內容（1）確定荷載，包括土壓力、水壓力等；（2）確定地下連續(xù)墻的入土深度；（3）槽壁穩(wěn)定驗算；（4）地下連續(xù)墻靜力計算；（5）配筋計算，構件強度驗算，裂縫開展驗算，垂直接頭計算。地下連續(xù)墻結構槽段間街頭形式有哪幾種？其適用條件如何？(1)直接連接構成接頭。單元槽段開挖成后，隨即吊放鋼筋籠，澆灌混凝土。(2)使用接頭管建成的接頭。一半情況下普遍適用。(3使用接頭箱建成的接頭。相鄰單元墻段的水平鋼筋交錯搭接，鋼筋未焊接，適用抗?jié)B要求不高，焊接困難的條件下使用。(4)用隔板建成的接頭；(5)用預制結構建成的接頭。適用于受力和抗?jié)B要求較高的地下連續(xù)墻盾構法隧道的設計內容1）隧道的方案設計2）襯砌結構與構造設計3）管片內力計算與斷面設計鋼筋混凝土管片的設計要求和方法（1）按照強度、變形、裂縫限制等要求分別進行驗算；（2）確定襯砌二結構的幾個工作階段——施工荷載階段，基本使用荷載階段和特殊荷載階段，提出各個工作階段的荷載和安全質量指標要求進行各個工作階段和組合工作階段的結構驗算對接縫防水材料的基本要求（1）保持永久的彈性狀態(tài)和具有足夠的承壓能力，使之適應隧道長期處于蠕動狀態(tài)而產生的接縫張開和錯動；（2）具有令人滿意的彈性期齡和工作效能；（3）與混凝土構