Q:地下建筑结构
A:在保留上部地层（山体或土层）的前提下，在开挖出能提供某种用途的地下空间内修建的结构物，统称为地下建筑结构,地下建筑结构包括顶部（平板或拱），侧墙和底板（平板或仰拱）三部分
Q:衬砌
A:修建地下建筑物时，首先按照使用要求在地层中开挖空间（洞室），然后沿洞室周边修建永久性支护结构——即衬砌。衬砌结构是地下建筑结构的主要组成部分，也称为地下建筑结构
Q:地下建筑结构的横断面形状
A:矩形结构：适用于工业、民用、交通等建筑物。但直线构件不利于材料抗弯，故在地质条件较好、跨度较小或埋深较浅时常被采用。圆形结构：当受到均匀径向压力时，截面内弯矩为零，这就能充分发挥混凝土结构拉压强度高的特性，故在淤泥质土层等类似承受静水压力的地质条件下应优先采用。直墙拱形结构：当顶压较大时采用直墙拱形结构受力较为合理。当底压较大时，底部可做成仰拱结构。曲墙拱形结构：当顶压和侧压都较大时宜采用曲墙拱形结构。地下建筑结构横断面形状除考虑地质条件外，还受到使用要求和施工方法的限制。如人行通道，可做成单跨矩形（断面利用率高）或拱形结构，地铁车站采用多跨结构，既减少内力，又利于使用；飞机库多采用大跨度落地拱；盾构法施工采用圆形管片结构。所以说，地下建筑结构横断面形状主要由使用要求、地质条件和施工方法三个因素综合决定。
Q:地下建筑结构的常见结构形式
A:常见结构如下：
1、浅埋式结构是指覆盖土层较薄，不满足压力成拱条件；
2、隧道式结构主要用在岩层或稳定性较好的土层中，采用矿山法暗挖施工，隧道式结构大都采用拱形结构；
3、沉井结构沉井施工时需要在沉井底部挖土，顶部出土，故施工的沉井为一开口的井筒结构，水平断面一般做成方形，也有圆形，可以单孔也可以多孔，沉井到底后再做底；
4、盾构法管片结构
盾构法施工时，以圆形结构最为适宜，故常采用装配式圆形管片结构。5、地下连续墙结构地下连续墙（槽壁法）技术是通过专用的挖（冲）槽设备，沿着地下建筑物或构筑物的周边，按预定的位置，开挖出或冲钻出具有一定宽度与深度的沟槽，用泥浆护壁，并在槽内设置具有一定刚度的钢筋笼结构，然后用导管浇灌水下混凝土，分段施工，用特殊方法接头，使之联成地下连续的钢筋混凝土墙体；6、顶管结构对于小直径的地下隧道可采用顶管法施工，顶管管道是由整体浇筑预制的管节拼装而成，一节管节长2～4m。顶管施工，避免了地面开挖。V用于地下工程的锚喷支护结构，一般是在洞室内表面喷射混凝土，在岩土层中安设锚杆；9、沉管结构一般在干坞中预制箱形结构，二端加以临时封门，运至预定水面处，沉放到设计位置。一次施工断面积大，可做成地下建筑结构所处的环境和受力条件与地面结构有很大不同，沿用地面结构的设计理论和方法来解决地下建筑结构问题，显然不能正确地说明地下工程中出现的各种力学现象，当然也不可能做出合理的支护设计。
Q:地下建筑结构何处不同于地面结构
A:地下建筑结构不同于地面结构的工作特征反映在计算模型中，大致可归纳成以下几点：
1、必须充分认识地质环境对地下建筑结构的影响；
2、地下工程周围的地质体是工程材料、承载结构，同时又是产生荷载来源；
3、地下建筑结构施工因素和时间会极大地影响结构体系的安全性；
4、与地面结构不同，地下建筑结构安全与否，既要考虑到支护结构能否承载，又要考虑围岩会不会失稳，这二种原因都能最终导致支护结构破坏；
5、地下建筑结构设计的关键问题在于充分发挥围岩的自承力。这是因为地下建筑结构周围的岩、土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上，而且还约束着地下建筑结构的移动和变形。所以，在地下建筑结构计算中除了要考虑复杂的岩、土压力外，还要考虑地下建筑结构与围岩的共同作用，这一点是地面结构与地下建筑结构在计算上的最主要差别。即应考虑岩、土抗力。
Q:设计
A:横向、纵向设计：
横向：荷载确定、设计简图、内力分析、截面设计、绘制施工图。
纵向：伸缩缝和沉降缝统称为变形缝。
荷载
永久荷载又称静载可变荷载又称活载偶然荷载又称动载
荷载组合：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。
土压力理论
朗肯与库仑土压力理论存在的主要问题朗肯土压力理论基于土单元体的应力极限平衡条件建立的，采用墙背竖直、光滑、填土表面水平的假定，与实际情况存在误差，主动土压力偏大，被动土压力偏小库仑土压力理论基于滑动块体的静力平衡条件建立的，采用破坏面为平面的假定，与实际情况存在一定差距（尤其是当墙背与填土间摩擦角较大时）。
1°压力拱自然稳定平衡，任何一点无力矩；
2°忽略压力拱曲线本身形状造成岩体重量的不均匀
性。
围岩压力的概念
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。围岩压力的影响因素有岩体的结构、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、洞室的埋深和支护时间等。
围岩的成拱作用
在工程实践中人们发现，当地下结构在围岩中埋置深度较大时，作用在支护结构上的围岩压力远远小于其上覆岩层自重压力，这是什么缘故呢？可用围岩的成拱作用来解释。ABCDE—岩石拱AED—压力拱，上层覆土以及岩石拱的压力通过压力共传递到两边岩体。深埋——两侧摩擦阻力远远超过滑移柱的重量。
?深埋结构上水平围岩压力
?深埋结构上底部围岩压力在地下结构设计中，常忽略压力拱曲线所造成的荷载集度的差别，而取垂直围岩压力为均布形式
围岩压力的概念
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。围岩压力的分类：围岩垂直压力、围岩水平压力、围岩底部压力。
围岩压力的影响因素
岩体的结构、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、洞室的埋深和支护时间等。
按松散体理论计算围岩压力
浅埋结构上垂直围岩压力通常认为覆盖层全部岩体重量作用于地下结构，这是地下结构所受的围岩压力就是覆盖层岩石柱的重量。浅埋结构上垂直围岩压力假定从洞室的底角起形成一与结构壁成的滑移面，并认为这个滑移面延伸到地表，因此，取ABCD为向下滑动的岩体，它所受到的抵抗力是沿AB和CD两个面的摩擦力之和。
因此，作用在地下结构的总压力为：Q＝G－2F
G—ABCD体的总重、F—AB或CD对G的摩擦力。
形变压力
初始地应力一般包括自重应力场和构造应力场，但土层
中仅有自重应力场存在，岩层中对于Ⅳ级以下围岩，喷射混凝土层将在同围岩共同变形的过程中对围岩提供支护抗力，使围岩变形得到控制，从而使围岩保持稳定。与此同时，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”
时间效应
Ⅳ级以下围岩一般呈现塑性和流变特性，洞室开挖后变形的发展会持续较长的时间。采用模筑混凝土支护围岩时，衬砌同围岩不密贴时因围岩坍塌衬砌承受松散压力；当坍落发展一定程度时，衬砌与围岩密贴，并随着围岩变形的继续发展，衬砌将受到挤压，从而承受形变压力。围岩与衬砌间形变压力的传递过程具有时间效应
释放荷载
洞室开挖计算一般用有限元法分析，分析过程中，须要考虑开挖效应，则是在开挖边界上施加释放荷载。先求得预计开挖边界上各结点的应力，并假定各结点间应力呈线性分布，然后反转开挖边界上各结点应力的方向(改变其符号)，据以求得释放荷载。
弹性抗力
由于地下结构与岩土体紧密接触，则岩土体将制止结构的变形，从而产生对结构的反作用力。影响弹性抗力的大小和分布规律的因素：结构变形；地层的物理力学性质。结构在主动荷载作用下，要产生变形。
拱顶脱离区
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；
共同变形理论
即认为弹性地基上的一点的外力，不仅引起该点的沉陷，而且会引起附近一定范围的地基沉陷。
荷载
地下建筑结构除了岩土层压力和弹性抗力等荷载外，还可能遇到其他形式的荷载，如结构自重、灌浆压力、混凝土收缩应力、地下静水压力、温差应力、地震荷载等。
弹性地基梁的定义
指搁置在具有一定弹性地基上，各点与地基紧密相贴的梁。如铁路枕木、钢筋混凝土条形基础梁等。弹性地基梁可将其上面的荷载分布到较大面积的地基上，即使承载能力较低的地基，也能承受较大的荷载，又能使梁的变形减小，提高刚度降低内力。
弹性地基梁与普通梁的区别
普通梁是静定的或有限次超静定的结构；弹性地基梁是无穷多次超静定结构。普通梁的支座通常看作刚性支座，可以略去地基的变形；弹性地基梁则必须考虑地基的。
弹性地基梁的计算原理
地基梁上作用有荷载，地基梁在荷载作用下与地基一起产生沉陷，因而梁底与地基表面存在相互作用反力，反力的大小与地基沉降有密切关系，很显然，沉降越大，反力也越大，弹性地基梁的计算理论中关键问题是如何确定地基反力与地基沉降之间的关系，或者说如何选取弹性地基的计算模型问题。计算模型分类：局部弹性地基模型，温克尔对地基提出如下假设：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、地基模拟为刚性支座上一系列独立的弹簧。优点：按温克尔（捷克工程师）假设计算地基梁时，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：没有考虑地基变形的连续性，温克尔假设不能全面地反映地基梁的实际情况，特别对于密实厚土层地基和整体岩石地基，将会引起较大的误差。半无限体弹性地基模型：为了消除温克尔假设中没有考虑地基连续性这个缺点，后来又提出了另一种假设：把地基看作一个均质、连续、弹性的半无限体（所谓半无限体是指占据整个空间下半部的物体，即上表面是一个平面，并向四周和向下方无限延伸的物体。优点：反映了地基的连续整体性；弹性力学中有关半无限弹性体这个古典问题的已知结论作为计算的基础。缺点：弹性假设没有反映土壤的非弹性性质；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地基的分层特点；模型在数学处理上比较复杂，因而在应用上也受到一定的限制。
我国地下结构计算可分为以下四种设计模型：
荷载——结构模型
采用结构力学方法计算衬砌内力，并据以进行构件截面设计。其中衬砌结构承受的荷载主要是开挖洞室后由松动岩土的自重产生的地层压力。
地层——结构模型
地层结构模型的计算理论即为地层结构法，其原理是将衬砌和地层视为整体，在满足变形协调条件前提下分别计算衬砌与地层内力，并据以验算地层稳定性和进行构件截面设计。
工程类比模型
工程类比模型则是完全依靠经验设计地下结构的设计模型。
收敛约束模型
收敛约束模型的计算理论也是地层结构法，其设计方法常称为收敛约束法，或称特征线法。
浅埋式结构
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 ，h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。
附建式结构
修筑于坚固的建筑物下的地下室
（1）节省建设用地，这对大城市区尤为重要；
（2）便于平战结合；
（3）人员和设备容易在战时迅速转入地下；
（4）增强上层建筑的抗地震能力，在地震时防空地下室可作为避震室；
（5）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；
（6）便于施工管理，采用新技术，保证工程质量，同时也便于维护。
沉井或沉箱
不同断面形状（如圆形、矩形、多边形等）的井筒或箱体，按边排土边下沉的方式使其沉入地下，即沉井或沉箱。沉井也称为开口沉箱，沉箱也称为闭口沉箱。由于闭口沉箱下沉施工时采用压气排水的施工方法，故通常称其为压气沉箱。沉井（沉箱）施工法是深基础施工中采用的主要方法之一。它与基坑放坡施工相比，具有占地面积小、挖土量少，对邻近建筑物影响比较小等优点。因此，在工程用地与环境条件受到限制或埋深较大的地下构筑物工程中被广泛应用。在市政工程中，沉井(沉箱)常用于桥梁墩台基础、取水构筑物、排水泵站、大型排水窨井、盾构或顶管的工作井等工程。
沉井(沉箱)结构的特点：
(1)躯体结构刚性大，断面大，承载力高，抗渗能力强，耐久性能好，内部空间可有效利用；
(2)施工场地占地面积较小，可靠性良好；
(3)适用土质范围广(淤泥土、砂土、黏土、砂砾等土层均可施工)；
(4)施工深度大；
(5)施工时周围土体变形较小，因此对邻近建筑(构筑)物的影响小，适合近接施工，尤其是压气沉箱施工法对周围地层沉降造成的影响极小，目前在日本已有离开箱体边缘30cm以外的地层无沉降的压气沉箱施工实例；
(6)具有良好的抗震性
连续墙
利用各种挖槽机械（如水平多轴铣槽机），借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体，称为连续墙。施工时，没有噪音、无振动、不必放坡、省去支模、井点排水对相邻的工程结构和地下设施影响极微；对地面交通影响较小；适用于多种地质情况；单体造价有时可能高些，但在密集建筑群的城市中采用该法，可减少对附近建筑物的加固费用。这样，其总造价可能反而降低；具有多功能，适用多种用途等。缺点：对于岩溶地区中含承压水头很高的砂砾层或很软的粘土，如不采用其它辅助措施，目前尚难于采用地下连续墙工法；如施工现场组织管理不善，可能会造成现场潮湿和泥泞，影响施工的条件，而且要增加对废弃泥浆的处理工作；如施工不当或土层条件特殊，可能出现不规则超挖，倘不采用预制墙板，则给后来的墙面工作带来麻烦。此外还有可能出现相邻单元墙不能对齐的问题；现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙，如果对墙面要求较高，虽可使用喷浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善，但增加工作量；地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构，不如采用钢板桩尚可拔出重复使用来得经济。需要专用施工机具和一定技术水平的专业施工队伍，技术推广受到一定限制。适用场合：既可用作临时性措施也可用作永久性结构，故适用场合较广泛。
盾构法
是在盾构保护下修筑软土隧道的一种施工方法。它是在地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等主要作业都在盾构保护下进行。其优点是：机械化程度高，施工速度快。地面作业少，隐蔽性好，因噪音、振动引起的环境影响小。缺点是施工设备费用较高，埋深浅时，地面沉降难以控制。
沉管法
已经成为水底隧道最主要的施工方法
深基坑：
通常，开挖深度超过5m（含5m）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5m （含5m），但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的基坑，称为深基坑。特点：1. 基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性2. 基坑工程具有很强的区域性和个性(地质、场地)3. 基坑支护结构所承受的土压力特点4. 基坑工程具有明显的环境效应(生活、地层)5. 基坑工程综合性强，是系统工程(知识、工程)6. 基坑工程具有较强的时空效应。
顶管法
是修建地下管道和隧道的重要方法。采用液压千斤顶或具有顶进、牵引功能的设备，以顶管工作井作承压壁，将管子按设计高程、方位、坡度逐根顶入土层直至达到目的地。
岩石隧道结构
是地下建筑结构的重要组成部分，它的结构形式可根据岩层的类别、使用功能和
施工技术水平等进行选择。半衬砌结构厚拱薄墙衬砌结构岩石隧道结构直墙拱形衬砌结构（按照结构形式的不同）曲墙结构复合衬砌结构连拱隧道结构。
结构形式
半衬砌结构在坚硬岩层中，若侧壁无坍塌危险，仅顶部岩石可能有局部滑落时，可仅施作顶部衬砌，不作边墙，喷一层不小于2cm厚的水泥砂浆护面，即为半衬砌结构。
厚拱薄墙衬砌结构在中硬岩层中，拱顶所受的力可通过拱脚大部分传给岩体，充分利用岩石的强度，使边墙所受的力大为减少，从而减少边墙的厚度，形成所谓的厚拱薄墙结构，这种结构适宜用在水平压力较小，且稳定性较差的围岩中。对于稳定或基本稳定的围岩中的大跨度、高边墙洞室，如采用喷锚结构施工装备条件存在困难，或喷锚结构防水达不到要求时，也可考虑使用。
直墙拱形衬砌结构在一般或较差岩层中的隧道结构，通常是拱顶与边墙浇筑在一起，形成一个整体结构，即直墙拱形衬砌结构。
曲墙衬砌结构在很差的岩层中，岩体松散破碎且易于坍塌，衬砌结构一般由拱圈、曲线形侧墙和仰拱形底板组成，形成所谓的曲墙衬砌结构。该种衬砌结构的受力性能相对较好，但对施工技术要求较高，这也是一种被广泛应用的隧道结构形式。
复合衬砌结构复合支护结构一般认为围岩具有自支承能力，支护的作用首先是加固和稳定围岩，使围岩的自支承能力可充分发挥，从而可允许围岩发生一定的变形和由此减薄支护结构的厚度。工程施工时，一般先向洞壁施作柔性薄层喷射混凝土，必要时同时设置锚杆，并通过重复喷射增厚喷层，以及在喷层中增设网筋稳定围岩。围岩变形趋于稳定后，再施作内衬永久支护。复合衬砌结构常由初期支护和二次支护组成，防水要求较高时须在
初期支护和两次支护间增设防水层。
连拱隧道结构隧道设计中除考虑工程地质、水文地质等相关条件外，同时受线路要求以及其他条件的制约，还需要考虑安全、经济、技术等方面的综合比较。因此，对于长度不是特别长的公路隧道(100~500m)，尤其是处于地质、地形条件复杂及征地受严格限制地区的中小隧道，常采用连拱隧道的形式。
衬砌结构类型和尺寸，也应根据使用要求、围岩级别、围岩地质和水文地质条件、隧道埋置位置、结构受力特点，并结合工程施工条件、环境条件，通过工程类比和结构计算综合确定。衬砌截面的最小厚度应满足构造要求。
锚喷支护的概况锚喷支护
锚喷支护是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝土等结构组合起来的支护形式。可以根据不同围岩的稳定状况，采用锚喷支护的一种或几种结构的组合。
一、锚杆的加固作用
1）、联结作用当洞室围岩被裂隙、断层等切割，使局部岩块不稳定时，可用锚杆将它
2）、组合梁或拱作用依靠锚杆将一定厚度的岩层，尤其是成层的岩层组合在一起，增加了层理间的抗剪强度，提高岩层的抗弯性能，使围岩得以稳定。
3）、整体加固过用用锚杆群可将节理裂隙较发育的围岩锚固起来，通过有规律布置的锚杆群，将隧道四周一定深度的围岩进行挤压、粘结加固，组成一个承载环。
二、喷混凝土加固作用
1）、局部稳定原理喷混凝土支护结构通过及时的封闭岩层表面的节理、裂隙，只要支护住最先掉落的危石，封闭加固附近的岩体，则洞室就能稳定。而喷混凝土层在危石自重力作用下，可能出现冲切破坏和撕开破坏。
2）、整体稳定原理喷混凝土层与围岩体表面紧密粘结、咬合，它与岩体密贴组成“组合结构”或“整体结构物”共同工作。薄的喷层支护柔性大，变形能力强，使围岩变形得到控制，应力得以调整，从而使围岩体获得稳定。作为“整体结构物”一部分的喷层也同时受到因围岩的变形引起的形变压力。
锚杆喷混凝土(或加钢筋网)联合加固的结构作用,实际上是锚杆加固和喷混凝土加固围岩结构作用时的有机组合. 其受力状况与围岩的应力状态密切相关,其影响因素比较复杂, 其受力分析和结构计算尚处于半经验半理论阶段.目前,锚喷支护的常用设计方法是按悬吊原理计算。
矿山井壁结构
人类从事采矿活动，必须从地面下到地层深处，这一出入通道称为井筒。根据相对于地表面的位置不同，通常有立井和和斜井。在岩土和水压力作用下，为维护井筒稳定而修建的地下支护结构称为矿山井壁结构。根据井筒周围的介质不同，可分为表土层井壁结构和基岩段井壁结构。对于表土层，根据施工方法不同，又可分为冻结井壁结构和钻井井壁结构。
冻结井壁结构
冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，把天然岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水与作业空间的联系，以便在冻结壁的保护下进行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技术。其实质就是利用人工制冷技术，临时改变岩土性质以加固地层。
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
地下建筑结构 1地下建筑结构的设计原则:安全适用、技术先进、经济合理。 2 确定地下建筑结构形式的因素: 1)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。 3 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。 4 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 5 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。 6 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。 7 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。 8 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。
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、其她建筑;厂房跨度的数量与方向分单跨厂房、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、其她特种状况车间; 5.单层工业厂房的结构组成一般分为两种,墙体承重结构与骨架承重结构;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;按建筑物的层数与高度分: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、屋顶与门窗六大部分组成; 8.门窗就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:基础就是建筑物的地下部分,就是墙、柱等上部结构的地下延伸,就是建筑物的一个 组成部分,它承受建筑物的荷载,并将其传给地基。地基就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。地基就是指基础以下的土层,承受由基础传来的建筑物荷载,地基不就是建筑物的组成部分; 10.地基分为天然地基与人工地基两大类;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与柔性基础;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与人防地下室两种;按形式可把地下室分为全地下室与半地下室;按材 料可把地下室分为砖混结构地下室与混凝土结构地下室; 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,其构造要求就是墙体要用水泥砂 浆砌筑,灰缝保满;在墙外侧设垂直防潮层,其具体做法就是:先在墙外抹水泥砂浆,再涂一道冷底子没与两道热沥青,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》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？
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() 2.下列有关屋面防水构造的条文中，那一条是不确切的？
A .隔汽层的目的是防止室内水蒸气渗入防水层影响防水效果 B ?隔汽层应采用气密性良好的单层卷材 C.找平层宜设置分隔缝，纵横缝间距不宜大于6m D ?柔性防水层的防水卷材上应设置保护层 () 3?坡道既要便于车辆使用，又要便于行人，下述有关坡道坡度的叙述何者有误？ A ?室内坡道不宜大于1 : 8 B ?室外坡道不宜大于1 : 10 C ?供残疾人轮椅使用的坡道不应大于 1 : 12 D ?坡道的坡度范围应在 1 : 5 1 10之间 () 4?为了防止细石混凝土刚性防水屋面出现裂缝，下列措施哪一项是错误的？ A ?控制细石混凝土防水层的最小厚度 B ?正确确定防水层分隔缝的位置 C ?加强防水层与基层的结合，在基层上刷一道素水泥浆，内掺建筑 胶 D ?提高细石混凝土强度 () 5?下列抹灰砂浆中，哪一种适合用于潮湿房间的内墙面？ A ?混合砂浆 B ?石灰砂浆 C ?水泥砂浆 D ?纸筋灰、麻刀灰( ) 6?砖混结构建筑中，下述何者不属于不论抗震等级都必须设置构造柱的部位？ A ?较大洞口两侧 B ?外墙四角 C ?楼梯间四角 D .内墙与山墙的交接处 ()
7.下列何种说法不属于构件达到耐火极限的要求？
四.改错题（每题4分，共8分）。 13.请修改住宅楼梯间出入口在净空高度设计上出现的错误。（不可改变标高） 14.请对以下混凝土基础的错误进行修改。 五.作图题（12分）。 某高层写字楼，其裙房为两层的商场，裙房屋面为写字楼的休息平台。下图所示为高层与裙房联系部分的节点。写字楼防水等级为n级，防水做法自定，面层为防滑地砖，可不考虑保温隔热。内外墙及顶棚为普通粉刷。
地下建筑结构复习资料 一、名词解释： 1、衬砌：沿洞室周边修建的永久性支护结构； 2、围岩压力：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； 3、底层弹性抗力：地下建筑结构除承受主动荷载作用外，还承受的一种被动荷载； 4、附建式地下结构：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，又 称“防空地下室”或“附建式人防工事”； 5、沉井和沉箱：不同断面形状（如圆形，矩形，多边形等）的井筒或箱体，按边排土 边下沉的方式使其沉入地下，即沉井和沉箱； 6、喷锚支护：由喷混凝土、锚杆、钢筋网组成的喷锚联合支护或喷锚网联合支护。 二、填空： 1、土层地下建筑结构的形式有：浅埋式结构、附建式结构、沉井（沉箱）结构、地下 连续墙结构、盾构结构、沉管结构和其他结构； 2、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； 3、地下建筑结构设计方法的设计模型：荷载—结构模型、地层—结构模型、经验类比 模型、收敛限制模型； 4、浅埋式结构和深埋式结构最根本的区别是是否满足压力拱成拱条件； 5、浅埋式建筑工程常采用明挖法施工； 6、浅埋式结构的形式有：直墙拱形结构、矩形框架和梁板式结构； 7、支托框架结构中支托的作用是防止应力集中； 8、受力钢筋的保护层最小厚度比地面结构增加5~10mm； 9、变形缝的构造方式主要有：嵌缝式、贴附式、埋入式； 10、附建式地下结构的形式有：梁板结构、板柱结构、箱型结构和其他结构； 11、防空地下室口部结构的形式有：阶梯式、竖井式； 12、沉井的构造分为：井壁（侧壁），刀脚，内隔墙，封底和顶盖板，底梁和框架； 13、地下连续墙接头分为：施工接头、结构接头； 14、封顶块拼装形式有：径向楔入、纵向插入； 15、圆环管片的拼装形式有：通缝、错缝； 16、管片接头的两种类别：纵向接头（沿接头面平行于纵轴）、环向接头（接头面垂直 于纵轴）； 17、每个衬砌管片上注浆孔设置一个或一个以上； 18、沉管基础处理的方法有：先铺法、后填法； 19、基坑围护结构可分为桩（墙）式和重力式两类体系； 20、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； 三、简答题： 1、地下建筑结构的优缺点有哪些？ 答：优点：⑴被限定的视觉影响 ⑵地表面开放空间 ⑶有效的土地利用 ⑷有效的往来和输送方式 ⑸环境和利益
1.3地下建筑工程的特点: 1)工程受力特点不同:地面是先有结构后有荷载,地下结构是先有荷载后有结构 2)工程材料特性的不确定性:空间上不确定,时间上不确定性 3)工程荷载的不确定性 4)破坏模式的不确定性 5)地下建筑工程信息的不完备性和模糊性 6)地下支护结构形式的多样性 1.4地下支护结构的类型: 地下支护结构有:临时支护结构和永久支护结构 支护结构的两个最基本使用要求:一是满足结构强度、刚度要求，以承受诸如水、围岩压力以及一些特殊使用要求的外荷载；二是提供一个能满足使用要求的工作环境，以便保持隧道内部的干燥和清洁。 （1）按设计与施工要求分类 地下建筑结构分为： 1）整体浇注结构：施工时，将地下支护结构整体现浇，一次性施工完成，形成整体型承载结构体。 2）锚喷支护结构：由锚杆、喷射混凝土结构组成的支护结构体 3）复合式衬砌结构：该结构由初期支护结构（锚喷支护）和二次衬砌组成，是应用新奥法理论产生的支护结构，也是我过目前钻爆法中应用最广范的支护结构。 4）管片支护结构：该结构是盾构法或掘进机法施工中最常用的支护结构，环状结构由数个管片组成环形闭合承载结构体。 （2）按用途与功能分为：交通隧道、水工隧道、矿山隧道、城市地下建筑结构、地下工厂、基坑工程、军事与国防工程 2.1地下岩体结构类型： 岩体结构：是指岩体中结构面与结构体的排列组合关系 结构体：是指岩体中被结构面切割围限的岩石块体 结构体常见形状：柱状、板状、楔形、菱形， 2.1.2岩体结构类型： 1)整体与块状结构 2)层状结构 3)碎裂状结构 4）散体状结构 2.2结构面类型与特征 岩体结构面：是指岩体内开裂的和易开裂的面如层理、节理、断层、片理等，又称不连续面。 2.2.1结构面的类型和特征 （1）岩体中结构面的种类： 岩体中有三种结构面： （1）原生结构面：又称成岩结构面，它是在成岩过程中形成的结构界面如：岩浆岩的流层、流纹、冷却、胀缩裂隙及侵入接触面；沉积岩的层理层面、龟裂；变质岩的片理、板理。（2）次生结构面：又称风化结构面、非构造结构面，是岩石受外动力地质作用（风、水、生物等）产生的，如由风化产生的风化裂隙等， （3）构造结构面：指各类岩体在构造运动作用下形成的各种结构面，如劈理、节理、断层、层间错动等 2.4.3结构面的强度特性：
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
建筑结构基础知识 随着地产行业逐步理性及规范化，对地产经纪人的专业性提出了更高的要求，专业的推荐，引导，提供专业服务。房地产是从建筑业为依托而发展起来的，建筑学的许多知识成为地产经纪人的必备知识，房屋建筑结构，建筑工艺，以及建筑材料的使用，室内装修的质量、档次都直接影响房地产商品的价值和使用价值，决定建筑成本的高低，成为项目定价的一个有力的支持，在具体的销售过程中，当客户对价格有所疑虑，具体的解释工作才会做到落地有声，言之凿凿。 ⒈学会识图： ①图纸幅面及图框尺寸。 幅面内应用标题栏和设计会签栏，幅面规格分别为0、1、2、3、4号共5种，尺寸大小 会签栏 图柜 ②图标和会签栏 常用图标格式及内容，如下表，其中工程名称指工程总名称，项目指总工程中的一个具体工程，图名常表明本张图的主要内容，设计号为设计部门对该工程的编号，图别表明本图所属工种各设计阶段，图号是图纸的编号。
会签栏是各工种负责人签字的表格，其格式与内容如下表，近来一些设计单位为了简化图面，将图标和会签栏合在一起，放在图框右侧。 图纸一般有模式，立式，根据内容的安排而选用。 ③轴线 用点划线表，端部圆圈，圆圈内注明编号，水平方向用阿拉伯数字由左至编号，垂直方向用英文字母由下往土编号。 定位轴线编号顺序 ④尺寸及单位 尺由数字及单位组成，根据“图标”规定，总图以米单位，其余-均以毫米为单位，若按此规定，尺寸后面可不写单位。 (9.600) (6.400) (3.200) ⑤索引号 用途是索引，便于查找相互有关的图标内容，索引号的表示方法是把图中需要另画详图的部位编上索引号，索引号中的内容有两个，一是详图编号，二是详图所在图纸的编号。 详图的编号 详图的编号 详图在本张图详图索引号 ⑥标高、层高、净高 建筑物各部分的高度用标高控制。表示符号为。下面横线为某处高度的界
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》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 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。
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
房屋结构基本知识 Prepared on 22 November 2020
第一节房屋结构基本知识 一、建筑结构定义无论是简单的建筑物，还是功能复杂的高楼大厦，一般都包含基础、墙体、柱、梁、楼板、屋盖等结构构件。这些结构构件组成房屋的骨架，形成结构的整体，承受各种外部作用，如荷载、温度变化、不均匀沉降等，这种建筑物的结构整体称为建筑结构。 建筑物应该具有两个方面的特质，一是它的内在特质，即安全性、实用性、耐久性；二是它的外在特质，即使用性和美学要求。前者取决于结构，后者取决于建筑。结构是建筑物的基本组成部分，是建筑物赖以存在的物质基础，在一定意义上，结构支配着建筑。因为任何建筑物都要耗用大量的材料和劳动力来建造，建筑物首先必须抵抗（或承受）各种外界和内部的作用（如重力、风力、地震等），合理地选择结构材料和结构型式，既可满足使用要求，又可满足美学原则。 二、建筑结构的基本要求 （一）平衡 平衡的基本要求就是保证结构和结构的任何一部分都不发生运动，力的平衡条件总能得到满足。从宏观上看，建筑物总应该是静止的。 （二）稳定 整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动。这种危险可能来自结构自身，如雨蓬的倾覆；也可能来自地基的不均匀沉降或地基土的滑移（滑坡），例如意大利的比萨斜塔由于地基不均匀沉降引起的倾斜。
（三）承载能力 结构或结构的任何一部分在预计的荷载作用下必须安全可靠，具有足够的承载能力。 （四）适用 结构应当满足建筑物的使用目的，不应出现影响正常使用的过大变形、过宽的裂缝、局部损坏、振动等。 （五）经济 结构的经济性体现在多个方面。现代建筑的结构造价通常不超过建筑总造价的20 ～30％，因此所采用的结构应当使建筑的总造价最经济。结构的经济性并不是指单纯的造价，而且结构的造价受材料和劳动力价格比值的影响，还受施工方法、施工速度以及结构维护费用（如钢结构的防锈、木结构的防腐等）的影响。 （六）美观 美学对结构的要求有时甚至超过承载能力的要求和经济要求，尤其是象征性建筑和纪念性建筑更是如此。 综合上述结构基本要求，建筑结构的设计原则是“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”。 三、建筑结构的分类 （一）按材料分类 根据结构所用材料的不同，建筑结构可分为以下几类：
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。
地下建筑结构个人总结（一二章） 第一章地下建筑结构的概念、作用和形式 1.地下建筑结构的概念 地下建筑是修建在地层中的建筑物。它可以分为两大类：修建在土层中和修建在岩层中的。广义上讲，任何结构物都是修建在相应的介质中的，如上部结构是修建在空气介质中，地下建筑结构一般修建在土层中、岩层中或水中。 本学科所要研究的所有问题都可归为“结构与介质的相互作用问题”。 2.地下建筑结构的作用 地下建筑结构，即埋置于地层内部的结构。按照使用要求在地层中挖掘洞室 沿洞室周边修建永久性支护结构——即衬砌结构。内部结构与地面建筑的设计基本相同 作用：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。注：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。 3.地下建筑结构的型式 （1）首先由受力条件控制，即在一定地质的围岩压力、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型式；其次由地下建筑的功能要求和施工技术要求等确定。（2）主要有： 土层地下建筑结构型式 ? 浅埋式结构：平面成方形或长方形，当顶板做成平顶时，常用梁板式结构。地下指挥所 可以采用平面呈条形的单跨或多跨结构。为节省材料，顶部可做成拱形。 ? 附建式结构：是房屋下面的地下室，一般有承重的外墙、内墙（地下室作为大厅用时则 为内柱）和板式或梁板式顶底板结构。 ? 沉井结构：沉井施工时需要在沉井底部挖土，顶部出土，故施工时沉井为一开口的井筒 结构，水平断面一般做成方形，也有圆形，可以单孔也可以多孔，沉毕后再做底顶板。 ? 地下连续墙结构：先建造两条连续墙，然后在中间挖土，修建底板、顶板和中间楼层。 ? 盾构结构：盾构推进时，以圆形为最宜，故常采用装配式圆形衬砌，也有做成方形和半 圆形的。
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。
建筑力学常见问题解答 2 静定结构基本知识 1.几何不变体系? 什么是几何可变体系? 答：体系受到荷载作用后，在不考虑体系材料应变的前提下，体系的位置或几何形状不产生变化，称它为几何不变体系。 在不考虑材料应变的前提下，即使荷载很小，也会引起几何形状的改变，这类体系称它为。 土建工程中只有几何不变体系才能作为结构使用。 2. 为什么要对体系进行几何组成分析？ 答：在对结构进行分析计算时，必须先分析体系的几何组成，以确保体系的几何不变性，这种分析就是结构的几何组成分析。几何组成分析的目的是：（1）判别体系是否为几何不变体系，从而决定它能否作为结构所使用； （2）掌握几何不变体系的组成规则，便于设计出合理的结构； （3）用以区分体系为静定结构或超静定结构，从而对它们采用不同的计算方法。 3.什么是刚体？什么是刚片？ 答：在不考虑材料的应变时，杆系结构本身的变形与几何变形无关，所以，此时的某一杆件可视为刚体；同理，已经判明是几何不变的部分(如图2-2)，也可看成是刚体。平面的刚体又称为刚片。 需要特别注意的是：所有结构的基础是地基(地球)，几何组成分析的前提是地基为几何不变体系，所以地基是一个大刚片。
图2-2 4.什么是自由度? 答：体系在运动时，用以完全确定体系在平面内的位置所需的独立坐标的数目，称为自由度。 5.平面内一个点和一个刚片各有几个自由度？ 答：一个动点在平面内的自由度是2。一个刚片在平面内的自由度是3。 6.什么是约束？工程中常见的约束有哪几种？ 答：（1）能使体系减少自由度的装置称为约束。减少一个自由度的装置称为一个约束，减少若干个自由度的装置，就相当于若干个约束。 （3）工程中常见的约束有以下几种： 1）链杆 一根链杆可使刚片减少一个自由度，相当于一个约束。 2）铰支座 铰支座可使刚片减少两个自由度，相当于两个约束，亦即相当于两根链杆。 3）简单铰 凡连接两个刚片的铰称简单铰，一个简单铰相当于两个约束，或者说相当于两根链杆。 4）固定端支座 固定端支座可使刚片减少三个自由度，相当于三个约束。 5）刚性连接