地下建筑结构习题.doc

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1、1、地下建筑结构:埋置于地层内部的结构。2、地下建筑结构的作用：1）承重：承受岩土压力、结构自重以及其他荷载的作用。2）围护：防止岩土体风化、坍塌、防水、防潮等。3、地下建筑结构的设计原则：安全适用、技术先进、经济合理。4、地下建筑结构的设计两阶段：初步设计、技术设计（包括施工图）。5、初步设计：在满足使用要求下，解决设计方案技术上的可行性与经济上的合理性，并提出投资、材料、施工等指标。6、技术设计：解决结构的承载力、刚度和稳定、抗裂性等问题，并提供施工时结构各部件的具体细节尺寸及连接大样。7、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。8、确定地下建筑结构形式的因素：1）

2、控制因素——受力条件：在一定地质条件下的围岩压力、水土压力和一定的爆炸与地震等动载下求出最合理和经济的结构形式。2）制约因素——使用要求：地下建筑物必须考虑使用要求。3）重要因素——施工方案：在地质条件和使用条件相同情况下，施工方法不同其采取的结构形式也不同。1、围岩压力：是指位于地下结构周围岩土体发生变形或破坏，作用在衬砌结构或支撑结构上的压力。是作用在地下结构的主要荷载。2、围岩压力的影响因素①围岩的结构；②围岩的强度；③地下水的作用；④洞室的尺寸与形状；⑤支护的类型和刚度；⑥施工方法；⑦洞室的埋置深度；⑧支护时间；⑨其他因素3、地下结构与地面结构区别：（1）地下结构存在地层弹性抗力，其变

3、形受到地层的约束；而地面结构的变形不受介质约束；（2）地下结构存在地层弹性抗力，结构的受力条件得以改善，其承载力有所增加4、初始地应力由自重应力和构造应力两部分组成。5、局部变形理论：弹性地基某点上施加的外力只会引起该点的沉陷，E.Winkler假设:σ=kδ式中：σ—岩土体的弹性抗力强度，kPa；k—岩土体的弹性抗力系数，kN/m3；δ—岩土体计算点的位移值，m。6、共同变形理论：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。7、当地下结构产生压向地层的变形，由于结构与岩土体紧密接触，则岩土体将制止结构的变形，从而产生了对结构的反作用力，即弹性抗力。8、荷载

4、种类：（1）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。（2）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，即瞬时作用的动荷载；在抗震区进行地下结构设计时，应按不同类型计算地震波作用下的动荷载作用。（3）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、吊车荷载、落物荷载、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等。（4）其他荷载：混凝土材料收缩受到约束而产生的内力；温度变化使地下结构产

5、生内力；不均匀沉降变形使地下结构产生的内力。9、一般岩石地下建筑的荷载以作用在衬砌结构上的静荷载为主。地下室（附建式结构），考虑动载作用时，地面部分房屋有被冲击波吹倒的可能，结构计算时是否考虑房屋的倒塌荷载需按有关规定确定。10、地下建筑结构的设计标准：①根据建筑用途、防护等级、地震等级等确定设计地下建筑物的荷载。各种地下建筑结构均应承受正常使用时的静力荷载；　　②地下建筑结构材料的选用，应满足规范和工程实际要求；　　③地下衬砌结构一般为超静定结构，其内力在弹性阶段可按结构力学计算。考虑抗爆动载时，允许考虑由塑性变形引起的内力重分布；　　④截面计算原则：结构截面计算时，按总安全系数法进行，一般

6、进行强度、裂缝和变形验算等。　　⑤安全系数：结构在静载作用下的安全系数可按相关规范确定；　　⑥材料强度指标：一般采用工业与民用建筑规范中的规定值。亦可根据实际情况，参照水利、交通、人防和国防等专门规范。11、如何浅埋结构上的最大围岩垂直压力及其深度的确定？12、如何深埋结构围岩中压力拱高度的确定？1、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。2、弹性地基梁与普通梁的两大区别：（1）超静定次数是无限还是有限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，具有无穷

7、多个支点和无穷多个未知反力，因此，弹性地基梁是无穷多次超静定结构。（2）地基的变形是考虑还是略去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。弹性地基梁则必须同时考虑地基的变形；梁与地基是共同变形的；一方面梁给地基以压力，使地基沉陷，反过来，地基给梁以相反的压力，限制梁的位移。3、温克尔（E.Winkler)对地基提出了如下假设：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