从现状看地下建筑结构的发展趋势
人类的历史步入二十一世纪，至今世界人
口已经突破70亿大关，自从工业革命的1840
年之后，人类社会开始进入高速发展的快车
道，随着社会经济科技等水平的提高，世界人
口也呈现陡增的趋势(如图1)。然而，地球表面
的71%面积是海洋，29%面积才是陆地。陆地
大部分是山陵、森林、草原、沙漠等各种不宜
耕种的土地，适于耕种的仅占6.3%，如果算上
城市化发展所占用的土地，真正的耕地恐怕还
要小于这个数字。
以一定时间内的人类的科技水平，人们的
吃饭问题还是主要依靠耕地来解决，耕地减少和人口增加必然会产生日益尖锐的矛盾，随着城市化的发展、人口的急剧膨胀以及耕地面积的减少对人类空间的利用提出了挑战。
开发地下空间，就成为了解决这一问题的有效方法。然而，相比与人类对地上空间和外太空的探索，自地表往下的呢？现在1000m 以下的矿井已经算比较深的了，就算不用下人进行操作的采油井也难以达到类似向外层空间探索的高度，这对土木工程工作者不能不说是一个机会和激励，向地下空间探索，利用地下空间是大势所趋更是人类社会生存和发展的必然趋势。
同时，考虑世界舞台上互相较劲的各个国家，以及时而出现的恐怖主义活动，地下防护工程具有极高的价值，在近现代发生过的许多次战争中我们都不难看出地下防护工程对于各种战略目标具有良好的隐蔽和保护作用。另外，在核武器和常规武器高度发展的现代战争中，在承受一轮攻击后仍然具有较强的人力资源和反击力量，主要取决于人防工程的完善程度。在冷战时期，美国就在科罗拉多州斯普林市的西南的夏延山构筑了深达600~700m 的北美防空司令部地下指挥中心，90年代以后，随着钻地武器的发展，美国对地下防护工程的建设提出了更高的要求，要达到地下1000~2000m 的深度。
另外，地下工程的抗灾能力也很优秀，且不说抗风、抗爆炸等显然的优势，地下建筑的抗震能力却很容易被人忽视。以日本
的阪神大地震为例，从图2中我们很容易发
现其优秀的抗震效果。 图1 图2
续图2
在人类对于化石能源需求和依赖十分严重的今天，低能耗的地下建筑具有其独特优点。建筑耗能大多数在于保温取暖，而降低围护结构的热传导系数最廉价而且又最直接方便的手段就是修建地下或者半地下房屋，可以充分利用上部采光又可以利用地壳的保温性能，做到冬暖夏凉。
图3
而且地下工程用途十分广泛，层次丰富。如下图3。
矛盾的解决方法往往在矛盾最为尖锐的地方最先呈现出来，比如在我国北京、上海等一些人口千万级的超大城市中，拥挤的人流以及繁重的地面交通任务让开发地下交通成为必然，同时，在这种寸土寸金的地方，不乏一些建设在地下空间的商业设施和文化娱乐设施等，甚至还形成了城市中的商业中心。同时，地面建筑向上发展的同时更必不可少的向下发展，以期充分利用土地面积。
在诸多实践之后，我们可以将地下结构划分为土层地下结构和岩石地下结构两大类。土层地下结构又可以划分为浅埋式结构、附建式结构、沉井式结构、地下连续墙结构、盾构结构、沉管结构和顶管结构及箱涵结构等其他结构，岩石地下结构又可主要划分为拱形结构、喷锚结构、穹顶结构、连续衬砌结构和复合衬砌结构。
各种各样的结构形式可以很好地解决各种建设问题，在未来的地下建设中，考虑到近年来高速的城市化进程，城市内缓解建筑面积不足的地下空间和城市周围交通线的地下建设应该成为一个比较主要的发展方向。
当今一些发达国家的地下空间利用，实际上是与城市的发展紧密相关，一般多与维护城市的功能和优化城市间联络通道的效率相联系。我们国家现在若要普遍地进行地下空间开发利用，经济上尚不具备条件。但沿海一些地区和城市，经济发展已达到一定程度，年人均国民经济产值在800—1000 美元左右，作为开发地下空间的所谓“门槛值”，一般认为已经具备，能够适应经济发展的要求，逐步开发利用地下空间；地下空间利用又由此促进经济的进一步发展。具体来说，当前我们的工作重点首先要立足于以下的基点，即从改善城市交通效率的观点出发、为缓解城市交通紧张创造条件，以及从优化城市的交通输送效率的观点出发，为发展地区经济创造条件。
80年代改革开放的大潮中，城市经济发展，都市人口流量猛增，都市交通状况恶化严重。已成为困扰城市市民生活与制约城市发展的一大难题。事实上，增车扩路已远赶不上交通量的增长速度，而且道路面积也不可能无限制增加，因此，地下铁道便成为了解决交通拥堵问题的重要手段之一。一般地铁作为现代化都市交通方式具有五大优点：一是运量大。二是速度快、时间准。
三是干扰小，在地下运行不受气候、地面行人和车辆的干扰。四是耗能低，无废气污染，乘车舒适，对城市噪音污染轻，满足了市民对生存环境质量和时间速度的要求。五是大大节约了地上土地空间资源。同时，作为开发城市地下空间相关的地下工程建设技术，随着建设发展，现已日趋完善，基本形成了体系。因此，可以预见，将来的城市交通系统中，地下铁道将发挥越来越大的作用，更多地下铁道的建设也将纳入各地政府的规划之中。
城市经济发展。必然关联影响整个地区，二者互相促进，互相依存。因此，提高城市间联络通道的输送效率，必然同时会提到日程上来。与通道输送效率直接有关的主要因素之一，是城市间的线路质量。高等级线路应该使两点间线路距离最短，曲线最少，曲线半径大，线路尽量顺直。按照这个标准建设时．就要坚持逢山开路、遇水架桥原则，因此，隧道的建设就显得愈发重要。隧道在运输过程中可以充分体现出快速、方便、舒适、安全的优点，从时空上缩短城市间的距离，大大提高输送量。近年来，我国在建设隧道，增加城市间的输送联络方面也做出了巨大努力，如穿越胶州湾、渤海湾、杭州湾等海弯线工程中的跨海通道等。在城市间联系越来越紧密，地面土地空间有限且大都已被利用的现在，地下隧道的建设无疑将在缓解土地利用方面做出巨大的贡献。因此，地下工程中地下隧道的建设前景也非常的可观，利用价值非常巨大。由于地下空间的开发对解决交通拥堵、改善城市环境、保护城市景观、减少土地资源的浪费等方面都有着不可替代的作用，目前世界上的大城市都在加紧开发利用地下空间的研究。虽然我国的城市地下空间利用已经具备的一定的规模，但我国人口众多且城市化进程还在不断加快，现有的土地资源以及地下空间已经满足不了人们对物质生活水平的需要，继续挖掘地下空间的利用价值已到了刻不容缓的地步。因此，地下工程在我国将来的城市建设和可持续发展中将发挥不可替代的作用。
我国的建设起步较晚，但是我们却可以从其他国家的做法中吸取经验，比如日本。日本是一个多山的岛国，土体资源有限，人口集中在东京、大阪、名古屋等几个大城市，灾难频发，因此不得不利用地下空间。日本地下设施的建设从1960年以后开始逐渐加快速度，地下空间利用的功能多样化，不仅包括综合管沟、地铁、地下道路等城市基础设施，而且涉及地下街、地下文化娱乐体育等大型公共设施，以及地下能源设施和地下工厂等。日本现有的地下设施的绝大部分是在20世纪80年代中期以前建成的。当时，东京、大阪和名古屋等主要都市的基础设施虽已达到了较高的水准，但仍不能完全满足社会的需求。比如，东京的上形上学路上所需时间平均为63 min(单程)，许多市内铁路线的超载率超过100％，市内汽车的平均速度为市郊平均速度的1／3。防内涝水设施不足、电线的地下化不完全等问题仍然存在，地震等灾害发生时对城市基础设施造成巨大破坏且救援系统并不完备。
考虑到这样的市中心现状以及中浅层地下空间利用的日趋饱和，对于大深度地下空间的利用是不可避免的，并受到越来越多的重视。从1985年开始，大城市的大深度地下空间的开发问题在日本被广泛讨论。在这种情况下，日本政府为了促进大深度地下空间的利用，于1995年成立了“临时大深度地下利用调查会”，把焦点集中在大深度地下空间利用对日常的社会生活环境质量的改善以及灾害发生时的防灾能力上。由于日本允许私人对土地拥有所有权，日本政府于2000年颁布了《大深度地下公共使用特别措施法》，该法的核心内容就是将城市地表50米以下的地下空间无偿作为国家和城市发展的公共事业使用空间，通过对因公共利益事业而为大深度地下使用的要件、程序等制定特别措施，来促进大深度地下空间的正确合理利用。
大深度地下空间利用需要考虑很多事项，包
括地下基础设施结构物可能的形态及其位置、与
地面及浅中层已有的基础设施的协调性等。适合
大深度地下开发的地质是岩石地质，特别是裂缝
少的基岩。东京市中心以及城市周边地区到地下
100 m左右多为未固结的砂土并存在丰富的地下
水，这对于大深度地下空间的利用不利。在这样
的地质条件下，由于圆形截面对高水压和高土压
具有较高承载力且并不存在应力集中现象，已经
建设的一些大深度地下空间利用形式多为圆形隧
图4
道结构物(如图4)。
自从日本全国开始大范围的讨论深层地下空间利用的可能性以来，出现了许多规划的思路，比如早稻田大学尾岛俊雄教授的封闭再循环系统构想、渡部与四郎的分层构想等，这为大深度地下空间的合理利用提供了很大的科技支撑。以下为三种日本学者提出的未来地下建筑结构和地下空间的构想。
20世纪80年代，日本著名学者早稻田大学理工学部尾岛俊雄教授提出了在城市深层地下空间中建立封闭性再循环系统的设想，即用工程手段将多种循环系统有机地组织在一定深度的地下空间中。在这个思想的指导下，尾岛设计了一个覆盖东京23个区的地下大深度公用设施复合千线网，这个系统为埋深50—100 m，干线直径10—15 m的管线、铁路、道路等的综合管廊，管廊的交叉连结处为一个大型多层地下构筑物，其中布置各种处理和回收设施，节点间距2.5-3.5公里。所有物流系统的运送、处理以及回收都在这个大循环系统中进行。
在封闭性再循环系统中，可以将使用后的污水经处理后重复使用，从废弃物中回收其中的热能对地区进行供暖，将电力系统和某些生产过程中的大量余热、废热回收，建设中产生的土也可以进行再利用。在资源有限的条件下，大幅度提高城市生活质量，同时对城市功能、城市结构，以及城市面貌等多方面产生深远的影响。
在尾岛俊雄教授这一思路的推动下，日本政府各相关部门、各大建设公司纷纷对地下循环系统进行详细研究，经过几年的改进，逐步达到了一个统一的模式：地下基础设施干线网基本上以尾岛的设想为基准，网络交叉点上的地下综合体的形状趋向于优点较多的圆筒形竖井结构物，直通地面。在综合体中布置办公、商业、娱乐等多种设施以及地铁车站等，使更多的城市功能转入地下空间，同时也要注意结构物内的通风换气、排烟、采光、绿化等问题。
当前大城市地下空间的利用方式主要包括城市生活设施(如购物中心、图书馆等)、生产设施(如变电所等)、公用事业设施(如供电、供水、通讯、排水等管线、废弃物的处理和输送等)、交通运输(地下铁道、道路等)、防灾设施以及其它设施。
根据不同设施的适宜条件，日本学者渡部与四郎提出了分层开发地下空间的具体设想(图4)：从浅层发展到深层，可利用的地下空间分为四层。第一层为办公室、商业设施、娱乐空间，日常有大量人员使用；第二层为人员活动时间短的交通空间，如地下铁路、地下快速道路；第三层为仅供受过训练的人员使用的设施一动力设备、变电所，生产设施等；第四层，即最深的一层布置无人的污水管道、煤气管道和电缆等公共管线。总的来说，日常的、人多的地下设施应该设置在
相对稍浅层的位置，而非日常的、人少的地下设置可以设置在相对更深层的位置。地上空间与地下空间(中浅深度、大深度)应统一考虑、有机结合，这是城市发展的必要和重要手段。并且，地下空间规划应是城市规划的一部分，而城市规划应体现地下空间的综合利用。
日本学者经过论证提出的“巨型城市”构想在东京湾、大阪湾和伊势湾圈内，通过构筑一条总长255公里、直径14 m、埋深100 m的新干线共同沟，将三大港湾连接在一起，形成一个巨型城市圈。它的建成能避免每年在东京湾频发的船舶失事事故，恢复这片海域美丽的自然景观。巨型城市内的川崎、横滨、千叶等城市可像东京一样，构筑城市内部的干线共同沟，并与新干线共同沟连接，形成地下输送网络。这些建成的深层地下隧道，对于满足高层次、高质量的城市基础设施的要求，建设美丽的现代化城市十分重要。
日本学者的构想以及日本现今地下工程的发展对我国有很高的借鉴意义，我们从中了解到，地下空间发展利用首先要有法律的护航和相关政策的保证，同时由于地下空间资源的不可再生性，开发之前不仅要要认真论证开发方案的可行性，评价其适宜性、安全性、经济性，，更要从长远规划的角度考虑，不会成为城市发展的阻碍，也不会成为之后工程的麻烦。
同时，地下也有着很大的开发潜力，多层次高深度的构想并不是痴人说梦，建立在科学的理论和高超的施工技术上，加之有完善的经济社会条件，相信这一切一定会在不远的将来实现。
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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
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？
遵义师范学院 本科生课程设计 题目浅埋矩形闭合框架结构设计学生姓名黎进伟 学号144680201025 课程名称《地下建筑结构课程设计》学院工学院 所学专业土木工程 指导教师欧光照
一、课题设计与分工要求 （一）设计课题 课题：浅埋矩形闭合框架结构设计 （二）课题分工与要求 课题：所有同学完成，每位同学参数不同。 二、目的和要求 1、掌握常见各地下结构的设计原则与方法，了解基本的设计流程； 2、综合运用地下工程设计原理、工程力学、钢筋混凝土结构学及工 程施工、工程技术经济的基本知识、理论和方法，正确地依据和使用现行技术规范，并能科学地搜集与查阅资料（特别希望各位同学能够充分利用好网络资源）； 3、掌握地下建筑结构的荷载的确定；矩形闭合框架的计算、截面设 计、构造要求；附建式地下结构的内力计算、荷载组合、截面设计及构造；基坑围护结构的内力计算、稳定性验算、变形计算及构造设计；地下连续墙结构的施工过程及计算要点。 4、掌握绘制地下结构施工图的基本要求、技能和方法； 5、要求同学们以课题为核心，即要求团结协作，培养和发扬团队精 神，又要求养成独立自主，勤奋学习，培养良好的自学能力和正确的学习态度。
三、应完成的设计工作量 （一）计算书一份 1、设计资料：任务书、附图及必要的设计计算简图； 2、荷载计算、尺寸的确定、内力计算、截面的设计及验算、稳定性 验算、抗浮的验算、基础承载力的计算等（根据各课题的要求不同选择计算内容）； 3、关键部位配筋的注意事项。 4、可能的情况下提供多施工方案（两个即可）比较。 5、依据施工要求的截面尺寸设计。 四、设计时间：两周（12月17日至12月28日） 五、主要参考资料 1、《地下建筑结构》（第一版），朱合华主编，中国建筑工业出版 社编，2005 2、《地下结构工程》，东南大学出版社，龚维明、童小东等编，2004 3、《建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》，中国建筑工业出版社， 1999 4、《基坑工程手册》，中国建筑工业出版社，刘建航、候学渊编， 1997 5、《钢筋混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），中国建筑工业 出版社，2002 6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），中国建筑工业出 版社，2002
建筑构造基础知识考试 作者:
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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。
地下工程结构论文 基础2班陈立灏3号 摘要:21世纪是人类开发利用地下空间的世纪。它可以满足某些社会和经济发展的特殊需要,而且可以为进一步建设现代化城市开辟广阔的前景。 关键词:地下工程;结构类型;地下结构类型;沉管法 城市地下空间的开发和利用具有的特点。地下工程存在的不确定性,从工程受力特点看同地面上是不同的,地面上工程先有结构,后有荷载,而地下工程先有荷载,后有结构。工程材料的不确定性,地面工程用材料多为人工材料,如钢材. 砌块材料. 砼材料。这些材料虽然在力学与变形性质方面存在变异性,但是与岩土材料相比,不仅变异性要小得多,而且可以通过方法加以控制和改变。地下工程材料所涉及的材料,除了支护材料性质可以控制外,其工程围岩均属于难以预测和控制的地质体。地下工程也是属于土木工程的一个重要分支,按其工程的几何形状分为硐室工程和隧道工程。硐室工程一般是指长跨比较接近(一般<10 的地下建筑物,如地下商场. 地铁车站. 地下影剧院. 地下试验室. 地下停车场. 地下厂房储备库等。隧道工程是指结构尺寸远大于断面尺寸(最大跨度或高度的建筑结构,通常是公路隧洞,铁路隧洞,煤炭运输巷道,矿山采场进道,人防地下通道及引水涵洞等。 地下结构类型有很多种,如:浅埋式,附建式,逆作法,基坑围 护及支撑,深井。它们都有其适用范围,如沉管法施工的主要条件是:水道河床稳定和水流并不过急。前者不仅便于顺利开挖沟槽,并能减少土方量;后者便于管段浮运、定位和沉放。沉管隧道队地基要求较低,特别适用于软土地基、河床或海岸较浅,易于水上疏浚设施进行基槽开挖的工程特点。由于其埋深小,包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方,选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业,彼此干扰相对较小,并且管段预制质量容易控制。基于上述优点,在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道,沉管法称为最经济的水下穿越方案。如沉井法:在地面下沉预制井筒
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》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
人民防空地下室结构设计计算方法 随着建筑结构新规范全面颁布，新规范在工程设计中已全面开始，这对于如何在工程设计中正确应用理解规范条文,正确选择设计软件及合理选取设计参数显得优为重要。大家知道：各新规范都明确要求结构设计必须对结构分析软件的计算结果，进行分析判断，确认其合理，有效后方可作为工程设计依据。如何判断：当然只能依靠概念设计来判断；另外大家一定要注意，编程序的人以再讲“设计者采用他们的程序计算，出了问题他们并不负责，仍然由设计者负责”；另外施工图审查单位只承担相应的技术审查失察责任，主要的质量责任还由设计者负责（在合理使用年限内负终身责任）。 一、上部结构与防空地下室分析模型 上部结构与防空地下室组成一个承力体系，具有共同的位移场，相互协调变形。地下室外的回填土对结构侧向有一定的约束作用。地下室楼层侧移刚度通常较大。 上部结构与防空地下室分析模型可简化为①分离模型（有条件的）：将上部结构与地下室分开，分别设计计算。按规范确定嵌固层作为二者分界。②共同工作分析（无条件的）：将上部结构与地下室作为一个整体，考虑共同作用，采用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。方法1：地下室水平位移的侧向嵌固（-K法）。方法2：地下室水平位移的有限（弹簧）约束（K 法）。 地下室如果设计不当，对整体抗震性能会产生较大影响，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。 上部结构固定端，当高层建筑仅设单层地下室且底板采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时，通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端，这有利于充分利用其基础的“无限”刚度，为首层楼面的灵活结构选型创造条件，即使是首层楼面留有大孔洞，或选用无梁楼盖结构，都不会有什么影响。此外，规范规定地下室负一层的抗震等级与上部结构必须一致，以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提高，反而可能取得较好的经济效益。即使单层地下室底板是以桩为基础的普通梁板结构，一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端，唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时，其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度，因此可取其作为上部结构的嵌固端。 二、可用于人防地下室结构设计设计软件 可用于人防地下室结构设计软件有：1、理正人防设计软件包，只能计算顶、
《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。
从现状看地下建筑结构的发展趋势 人类的历史步入二十一世纪，至今世界人 口已经突破70亿大关，自从工业革命的1840 年之后，人类社会开始进入高速发展的快车道， 随着社会经济科技等水平的提高，世界人口也 呈现陡增的趋势(如图1)。然而，地球表面的 71%面积是海洋，29%面积才是陆地。陆地大 部分是山陵、森林、草原、沙漠等各种不宜耕 种的土地，适于耕种的仅占6.3%，如果算上城 市化发展所占用的土地，真正的耕地恐怕还要 小于这个数字。 以一定时间内的人类的科技水平，人们的 吃饭问题还是主要依靠耕地来解决，耕地减少和人口增加必然会产生日益尖锐的矛盾，随着城市化的发展、人口的急剧膨胀以及耕地面积的减少对人类空间的利用提出了挑战。 开发地下空间，就成为了解决这一问题的有效方法。然而，相比与人类对地上空间和外太空的探索，自地表往下的呢？现在1000m 以下的矿井已经算比较深的了，就算不用下人进行操作的采油井也难以达到类似向外层空间探索的高度，这对土木工程工作者不能不说是一个机会和激励，向地下空间探索，利用地下空间是大势所趋更是人类社会生存和发展的必然趋势。 同时，考虑世界舞台上互相较劲的各个国家，以及时而出现的恐怖主义活动，地下防护工程具有极高的价值，在近现代发生过的许多次战争中我们都不难看出地下防护工程对于各种战略目标具有良好的隐蔽和保护作用。另外，在核武器和常规武器高度发展的现代战争中，在承受一轮攻击后仍然具有较强的人力资源和反击力量，主要取决于人防工程的完善程度。在冷战时期，美国就在科罗拉多州斯普林市的西南的夏延山构筑了深达600~700m 的北美防空司令部地下指挥中心，90年代以后，随着钻地武器的发展，美国对地下防护工程的建设提出了更高的要求，要达到地下1000~2000m 的深度。 另外，地下工程的抗灾能力也很优秀，且不说抗风、抗爆炸等显然的优势，地下建筑的抗震能力却很容易被人忽视。以日本 的阪神大地震为例，从图2中我们很容易发 现其优秀的抗震效果。 图1 图2
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
1.设计荷载计算 1.1 结构尺寸及地层示意图 350 6200 5500138 350 B1 138D B2 73 L1K 73L2 8 8 500 q=20kN/m 2 1280灰色淤泥质粘土γ=17.1kN/m c=12.kPa ?=7.2 29253 褐黄色粘土γ=19.1kN/m 10003500灰色淤泥质粉质粘土γ=18kN/m c=12.2kPa ?=8.9 1645 3 灰色砂质粉土γ=18.7kN/m 3 3 人工填土γ=18kN/m 1500 35255 图1-1 结构尺寸及地层示意图 如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整： h 1355+13030 5255mm =?=灰。 按照课程设计题目，以下只进行基本使用阶段的荷载计算。 1.2 隧道外围荷载标准值计算 （1） 自重 2250.35 8.75/h g k N m γδ==?= （2）竖向土压 h=1.5+1.0+3.5+5.255=11.255m>D=6.2m ，属深埋隧道。由于范围内图层抗剪强度较差，因此不用太沙基公式计算。 211q 180.58 1.09.1 1.08.7 3.5 5.255898.59k /n i i i h N m γ===?+?+?+?+?=∑ 地面超载： 2220/q kN m = 近似均布拱背土压力： 222 30.430.43 3.17.61 5.07/222 3.1i R rb G q kN m R R ???====?
2q=20+5.07+98.59=123.66kN/m （3） 拱背土压 5.5+ 6.21 = =2.92522 H R m ?，3/6.728.1645.11.728.10.8645.1m KN =+?+?= γ 22G 2(1)2(1) 2.9257.627.908/44 H R kN m π π γ=- ?=?- ??= 2 27.908' 4.771/22 2.925G q kN m R ===? （4） 侧向主动土压 )2 45tan(2)245(tan )(q 0021? ?γ-?--?+=c h p e e 38 1.6457.1 4.2057.353/5.85 kN m γ?+?== 8.9 1.6457.2 4.2057.5665.85φ?+?== 12.2 1.64512.1 4.205 12.1285.85 c kPa ?+?= = 则： 22 17.5667.566123.66tan (45)212.128tan(45)73.453k /22 p N m =?--??-= 2 22 27.5992tan 45-2 2.9257.353tan 45-=32.967k /22H p R N m ?γ????==??? ? ????? （5） 水压力 按静水压考虑： a 竖向水压： 2w1w w1=H =1010.755=107.55/p kN m γ? b 侧向水压： 2w1w w1q =H =1010.755=107.55/kN m γ? 2w2w w2q =H =10(10.755 5.5)=162.55/kN m γ?+ （6） 侧向土壤抗力 衬砌圆环侧向地层（弹性）压缩量： 4 124 (2)24(0.0454) H H q p p g R y EJ kR πη--+=+ 其中：
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。
《地下建筑结构课程设计》教学大纲 课程编号：030237 学分：2 总学时：2周+20（上机） 大纲执笔人：张子新 大纲审核人：丁文其 一、课程设计性质与目的 通过对地下建筑结构工程的设计，初步掌握隧道等常用地下建筑结构设计的步骤和方法，巩固和加深所学的地下建筑结构计算方法及相关的理论知识。 二、课程设计基本要求 运用《地下建筑结构》课程已学习的知识，理论联系实际，解决实际工程问题。要求独立完成一般地下建筑结构布置；计算简图确定；结构构件截面尺寸估算；土压力等荷载、内力和配筋的计算；绘制施工图等综合能力的训练。通过地下建筑的结构设计、计算，加深理解地下结构设计的基本理论及概念，提高分析和解决问题的能力。 三、课程设计基本内容 1、隧道断面结构设计资料 设有某地下洞室工程所处地层的围岩类型介于丙Ⅰ类和丙Ⅱ类之间，时有地下水的活动影响，地层容重γ0＝25kN/m3，抗力系数k ＝3×105 kN/m3，kd ＝4×105 kN/m3，衬砌材料：拱圈边墙采用C15混凝土，γ＝24 kN/m3，E ＝2.6×107 kN/m2，平均超挖每边0.1m. 使用要求：内净跨l0/2＝4.45m ，内净高7.8m ＋0.27m ，根据净空高度及结构要求选定d0＝0.6m ，dn ＝0.9m ，dc ＝1.0m ，R0＝4.68m ，边墙底部展宽0.2m ，厚度0.6m 。 建议：(1). m l R R f 23090.3)2/(202 00=--=； (2) 侧压系数ξ＝0.1, 荷载计算321q q q q ++=； (3) 要求：（1）计算书 （2）内力图 （3）设计断面图； (4) 独自编制程序，并附详细计算书； 2、地铁隧道结构设计资料 设计的管片衬砌可安全承受设计荷载，基本资料如下： （1）隧道功能 设计的隧道将用作地铁隧道。 （2）设计条件 （3）管片尺寸 管片类型：RC ，平板型管片 管片衬砌直径：Do = 9500 mm 管片衬砌矩心半径：Rc = 4550 mm 管片宽度：b=1200mm 管片厚度：t=400mm
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
《地下建筑结构》课程教学大纲 课程编号：L265012 课程类别：专业限选课学分数： 2 学时数：32 适用专业：土木工程应修基础课程：《材料力学》、《结构力学》 一、本课程的地位和作用 本课程是土木工程专业技术平台课程中的一门专业限选课程。 二、本课程的教学目标 本课程的教学目的在于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。 三、课程内容和基本要求 第一章绪论 1、教学基本要求 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、教学内容 1．地下结构的概念和功用 地下结构的概念、功用和特点 2．地下结构的形式 第二章地下结构的荷载 1、教学基本要求 了解土层和岩石地下结构的荷载，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。 2、教学内容 1．荷载分类和组合 地下结构的荷载类型、组合原则和方式； 2．土层压力和围岩压力的计算理论和方法 土层环境中不同土质下土压力的确定方法，岩石围岩压力的计算方法； 3．地下结构弹性抗力 局部变形理论和共同变形理论的基本思想和假定，局部变形理论的具体计算方法。 4．水压力、地震荷载和人防动荷载等的计算
第三章弹性地基中结构物的计算 1、教学基本要求 了解地道式结构适用环境和构造，掌握弹性地基梁、地下框架结构的设计计算内容和方法 2、教学内容 1．概述 弹性地基理论的概念、解析解与数值方法、优缺点与适用场合。 2．弹性地基梁 能量原理、有限元表达式、软件设计、工程应用。 3．地下框架结构 有限元表达式、软件设计、工程应用。 4．特殊的课题 深梁的计算、杆系结构的几何非线性、弹性地基板。 第四章地层与地下结构的共同作用 1、教学基本要求 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 2、教学内容 1．概述 共同作用的概念、分析方法的现状、地下结构的合理设计方法。 2．地层模型 弹性模型、弹塑性模型、时间效应、非连续介质模型。 3．施工进程的模拟 初始应力场的模拟、结构体系演变的模拟。 4．计算模型的简化 材料模型的简化、边界条件的简化、结构体系的简化。 5．监控量测和反分析 以馈设计的概念、监测的要求、基本的反分析方法及工程应用。 第五章隧道结构 1、教学基本要求 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、教学内容 1．概述