地下建筑结构基本知识

地下建筑结构基本知识1.1地下建筑的类型1)按使用功能分类：(1)工业建筑(2)民用建筑(3)交通建筑(4)水工建筑(5)矿ft建筑(6)军事建筑(7)公用和服务性建筑岩石中的地下建筑(2)土层中的地下建筑按习惯称谓分类：单建式地下建筑；附建式地下建筑。h/b≥a时为深埋地下建筑。(2)h/b<a时为浅埋地下建筑。地下建筑结构的特点1）（）受外界条件影响小3）受地质条件影响大；4）需经通风、防排水、防潮、防噪声和照明等处理（）施工条件特殊8类：拱形结构这类结构的顶部横剖面均属拱形，主要有：（1）半衬砌（2）厚拱薄墙衬砌（3）直墙拱顶衬砌（4）曲墙拱顶衬砌（5）离壁式衬砌（6）装配式衬砌（7）复合式衬砌3．框架结构4．圆管形结构5．地下空间结构6.7．地下连续墙结构8.开敞式结构1.4地下建筑结构的设计内容及计算原则地下建筑结构的设计内容包括横向结构设计、纵向结构设计和出入口设计。横向结构设计计算时通常沿纵向截取1m的长度作为计算单元，即把一个空间结构简化成单位延米的平面结构按平面应变进行分析。横向结构设计主要分荷载确定、计算简图、内力分析、截面设计和施工图绘制等几个步骤。纵向结构设计向结构计算，以检算结构的纵向内力和沉降，确定沉降缝的设置位置。出入口设计予充分重视，应做到出入口与主体结构强度相匹配。地下结构设计与计算应遵循的原则：1.遵守设计规范和规程2.确定合理的设计标准防空地下室与普通地下室的区别在于：蔽人员的安全，而普通地下室在战时必须经过改造转换才能达到相应的防护能力。对附建式地下结构的要求：根据核爆炸的杀伤因素（冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染（例如冲击波作用。因此考虑人防要求的结构，不同于普通的工业与民用建筑结构的一个特点，就是允许一般都采用钢筋混凝土结构，可以按弹塑性阶段进行设计。在控制延性比的条件下，不再进行结构构件裂缝开展的计算，对要求高的平战结合工程可另做处理。也不必单独验算地基变形.防空地下室结构设计的一般规定损毁效应，给掩蔽人员提供安全的掩蔽空间。分析内容：强度分析、抗倾覆分析、抗震分析、抗核电磁脉冲分析、抗核辐射的防护效能分析等内容。强度分析是最重要的。压力、防空地下室自重和内部永久设备重等。5.5.口部设计人防地下室的每一个防护单元应不少于两个出入口，其战时的主要出入口应设置在室外，且不宜采用竖井方式。两个出入口应设在不同方向，并保持一定距离。盾构盾构法。1、设计原则首先，隧道衬砌必须根据工程需要满足其强度和刚度要求，能承受隧道所经过地段的土层压力、水压力及一些特殊荷载。其次，验算是否能满足所提出的安全质量指标要求，如裂缝开展宽度，接缝变形和直径变形的允许量，隧道抗渗防漏指标，结构安全度，衬砌内表面平整度要求等。2、内力计算方法计算内力时，对管片衬砌环的处理方法有，①把管片衬砌环视为抗弯刚度相同的圆环；②把管片衬砌环视为多铰体系；③把管片衬砌环视为具有能抵抗弯矩的旋转弹簧的环形结构。3.考虑土层产生侧向弹性抗力的匀质圆环计算当外荷载作用在隧道衬砌上，一部分衬砌向地层方向变形，使地层产生弹性抗力。弹原苏联O．E．布加耶娃的月牙形分布，以及二次、三次抛物线分布等方法。顶管管道的设计与计算顶管工程设计主要应解决好工作井(坑)设置，顶管顶力估算以及承压壁后靠结构及土体的稳定问题。1．顶管工作井设置 2．顶管顶力估算 3．顶管承压壁后土体的稳定验算1)沉井支护工作井承压壁后靠土体的稳定验算 2)钢板桩支护工作井承压壁后靠土体的定验算4．顶进管道的荷载与规格设计沉井通常是用钢筋混凝土材料制成的井筒状结构物。施工时先在场地上整平地面，铺设或在井筒内用素混凝土或砂砾石填充，构成深基础。沉井设计的内容与要求(号)。设计结果必须符合下列要求。(2)所有构件的应力均应小于允许值。(3)全部设计计算的结果必须符合稳定计算、构件设计要求。(4)特性。沉井的设计沉井尺寸确定确定下沉系数，下沉稳定系数和抗浮安全系数k1——下沉系数，一般为1.05～1.25。对位于淤泥质土层中的沉井宜取小值；位于其它土层的沉井可取较大值。K1’——下沉稳定系数，一般取0.8～0.9。K2——抗浮安全系数，一般取1.05～1.1。在不计井壁摩阻力时，可取1.055m下为常数刃脚计算沉井的刃脚一般可按下列两种受力情况(图7-4)，取单位长度作悬臂梁计算，并据此进行刃脚内侧和外侧的竖向钢筋和水平钢筋的配筋计算。((1)矩形沉井(图(图7-5b)。()沉井偏斜后，使井壁受到竖向拉力，由于明确的分析较为困难，因此在设计时一般假呈倒三角形分布，此时最危险的截面在沉井入土深度的一半处。()隔墙刚度与井壁相差不多时，可按隔墙与井壁联成固结的空腹框架分析。90˚的两点处，土的内摩擦角中的差值为5˚～10˚(7-8所示。封底混凝土的厚度计算0.6～1.2m。8.1隧道衬砌结构类型整体式混凝土衬砌：是指就地灌注混凝土衬砌，也称模筑混凝土衬砌。环接一环的衬砌。锚喷衬砌：锚喷衬砌是指以锚喷支护作永久衬砌的通称。二次衬砌的永久结构。连拱衬砌混凝土替代，中间的连接部分通常称为中墙。隧道基本尺寸与限界隧道基本尺寸包括隧道衬砌内轮廓线、隧道衬砌外轮廓线。隧道限界包括建筑限界和行车限界。建筑限界：是指建筑物不得侵入的一种限界。隧道行车限界件不得侵入的限界。隧道结构的力学模型按支护结构与围岩相互作用考虑方式的不同—支护结构相互作用模型。围岩—支护结构相互作用模型主要适用于由于围岩变形而引起的压力，压力值必须通过支护结构与围岩共同作用而求得，这是反映现代支护设计理念的计算方法。荷载结构模型的三种基本形式按照对于荷载处理方法的不同，荷载—结构模型大致有以下三种：主动荷载模型(3)实地量测荷载模式作用在隧道衬砌上的荷载作用在隧道衬砌上的荷载按其性质可分为主动荷载和被动荷载。主动荷载包括围岩压力、支护结构自重、回填土荷载、地下静水压力及车辆荷载，也包及地震作用等。隧道洞门的类型：2.3.4.5.6.斜交洞门洞门计算部位的选取及计算要点作用在隧道洞门上的力主要是土石压力，因此可将洞门视作挡土墙，按挡土墙的计算方法进行分析计算。洞门计算内容以及基底应力检算。此外，对于高洞门墙（包括洞口路堑高挡土墙设计时还应验算截面拉应力。矿ft法也称钻爆法，是指主要用