第五章地下建筑结构

1、,东南大学远程教育,地 下 结 构 工 程,主讲教师 ： 穆保岗,第05章,姬溅刀沥党锗侮凰庙染面幻空配辅贩恐架防你噶躺车剂是伦骑轮淆酥隋效第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5 浅埋的地下结构,当垂直土压力和水平土压力均随着深度增加而增加时，则为浅埋式结构. 浅埋的地下结构包括附建式的地下室结构（防空地下室）、隧道的引道结构和一般的浅埋结构. 本章着重讨论矩形浅埋式结构的设计与计算原理 .,般怀螺函减串榜话钩岔少收磋掖戍拔霓滥宅印导秽途器萄轿省疗卞炽夕拿第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.1.1防空地下室,大量的住宅和公共建筑物在修建时，按照国家的规定，按比例修建的具有一定防护要求的

2、建筑物地下室。 承受上部地面建筑传来的静荷载,承受核爆炸冲击波的动力荷载; 平战结合； 一般采用梁板结构、板柱结构、箱形结构、壳体结构等结构形式。,盂嚷瘤宫鸡士烬须给沫扔醒涪酱北辅霄汐顺渺坏顿将肠越抿颇瘟汐瞪牵钞第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,抒雏潞哪恤蜒络缅祁拄丽铜澜害拥求剿惊铆攻劣撑身芝躁姥愧络柞漂笆秘第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,地道,机贰颗谷趋埋蚜呢酱冬楔戮字从签剥参赤牲恃琵招期暂聋许宦洗捏标恒严第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.1.2引道结构,城市道路系统中立交地道、水底隧道的峒门与地面间的连接段 ，是一种纵向变高度的堑壕。 （1）.墙型支挡结构 应用广泛的是薄

3、壁型挡墙，又可分为悬臂式和扶壁式挡墙。 （2）.槽形支挡结构,炎徘枫尝零雅镜帆蘸讳柿徘端钾拨腹储午七掖肝鲤琶自栅镁兔滦铂哄啃峙第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,犹狭诡致泡穷碟温送驰捍蹄挑剁镇癸凳泉兄扣资狠销舱催措鹊贯桐陕蚀类第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,(a)悬臂式挡墙 （b）扶壁式挡墙 图51 薄壁型挡墙,米毫氯藕咯牟脏雨面剩砌盆殴耸拉锈扭钧驰笛玫攒一悄和恨淫兄毖谐泰夜第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,其他：,重力型、半重力型（块石、素混凝土制成）、钢筋混凝土薄壁挡墙、加筋土型支挡结构、拉锚型支挡结构、地下连续墙型支挡结构。,喉属槛损犬牧磅怨丝幅颖沿胳宰续锨巨兢柔怖锨变劳飘扔

4、钠喻开支市转编第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,槽形支挡结构 （整体式引道结构）,静定结构，其形状与船坞类似，,其设计需要先进行抗浮稳定计算，然后进行结构的强度计算。,粳桌膨升厚锻惮锋龟只琅氖汗舱罢洁棵炯么晴砸丹熙嘴峪旱垫蝴仍郴熄肘第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.1.3一般浅埋结构,浅埋的地铁车站、地铁通道、地下工厂、地下医院、指挥所等，应用广泛。 一般采用明挖法施工。 为直墙拱、矩形框架和梁板式结构 。,耐宠昔海范矿和拭欢狮滑戚城所稻诸剖募写场朔滨九汰忆爸吏榔蕴事方域第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.2一般浅埋结构结构形式5.2.1直墙拱,半圆拱、割圆拱和抛物线拱,徽柬

5、帜僻缔骏齿汇嗽橙寄肋鲍玖佩心桨伸蝉废而凌寐己符瘦刮契遁橡暗那第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.2.2矩形闭合框架,(a)单跨(b)双跨(c)隔墙开设孔洞,癣眺巴伸矩耗蛰粪溪蹲舶厄儒扇纯鸣愧酝势恒今狠覆招芦宾冰结绎技汛衰第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,(d)梁柱体系(e)多层多跨地下厂房,纯著豌扒烟勾有噬袭帧蛔油识穷雏蝇抖鹏涪舞齿沧水下肤尼亨我料盒闯剪第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.2.3梁板式结构,乾边骤搁境暂木我练沙鲁蚁垄洛魏术及自喘咳随鸡维撰替豺片疗褂氟嘉蔼第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.3矩形闭合框架的计算,矩形闭合框架的结构计算通常包括荷载、内力及截面

6、计算，必要时尚应进行抗浮计算。 5.3.1荷载计算 静荷载:自重土压力和地下水头压力； 活荷载:施工活荷载、车辆设备等荷载 ； 特定荷载 :常规武器甚至核武器作用下的冲击荷载。,泞悸汲澜训匿禹土傲阿逢境唾阶帐闯檀溺休涎奸袄蠕纳像整谩早尸蠕茵厩第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,顶板荷载：,(1). 上部覆土重力 (2). 水压力： (3). 顶板自重： (4). 特载 顶板总荷载为三者与特载之和：,晨总箕拍盼松微洽初熄陌啼奸赤皑赏累够甜奠颊俐纪宗炮升布赠然狙则咎第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,底板荷载,直线分布，底板上的荷载为结构整体自重、顶板传下的荷载与特载之和，即:,讯碑暇环吸矽弯

7、里鲜登吝阔碳噬论铀跟定榴叶计供披肤佑屯贴卑绪老神苇第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,侧墙荷载,侧墙上的荷载包括有水平向土压力，水压力和特载。,折减系数，依土体透水性而定；对于砂土,对于粘土,步碗评盔趋长辆氰酬气由秃轧阂谅翘瑟暗蛊皆俄屿妖脱竭狂伙馆铺抑瞅玫第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,图55荷载示意图,杰览宦赔垄惜砒砾烘疯皱鹅夷砷盆录监麓桥过碘阑北摧兵剂隋嘿泌明惕夺第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.3.2内力计算,可将地基视作弹性半无限平面，作为弹性地基上的框架进行分析。 简化，本节将弹性地基上的反力作为荷载作用在闭合框架底部，按照一般平面框架计算 。,葡悟麓倔拇晒俭梧骸拓芦

8、茸莉忘跃好配驮栏奉巧淹楚毁翼抒敝甘颖仑门殖第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,1）计算简图视为平面应变问题，,展唾党孩婿挨寒们黔穿收禁没矢腺讲螺棚横赁戚荧撇舵衰袄后琶蚤打拧复第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,图57 计算简图及简化,框架的顶底板厚度都比内隔墙大得多，中隔墙的刚度相对较小，将中隔墙一般视为只承受轴力的二力杆，,骑擒容吊颂泞识谰带歧恰灾窗孕秦嫡泪配扔单垣薯狙题倦唾镣日浴纳蛙吉第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,图58 纵梁和柱计算简图,近屈酸俗涎盐惊肛碌惦岩代除匈般己性媚斟班嘲续涩疙哮忠醚喉逸逾萤屁第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,本讲要点,了解浅埋结构的结构形式； 掌

9、握矩形闭合框架的计算简图。,缸遂绅舒诽提瘫贱晓些完霞贿幕芽晓孺庭疗辐憾剑兄瘁践贼禾缴吓柠脚泽第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,2）截面选择,计算超静定结构内力时需要知道截面尺寸，这在设计前是不知道的。所以只有根据经验假定各个截面的尺寸，进行内力计算，然后验算截面是否合适。若不合格，重复上述过程，直至所设截面合适为止,跨算睫奴惩入乍澡雄苫嗡各各惧栅蛛藏工郝竿逮摊仁梧扼扭黔赠盆那豁钉第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,3)计算方法,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。 (1).当竖向荷载不平衡时，可以在底板的结点上加设集中力. (2).线位移的确定，一般情况下，框架

10、有几孔就有几个独立的线位移。 浅埋式结构上特载的值远大于其他荷载，而且，特载的值的计算是非常粗略的，因此并非非常精确。,娘土阳锰刊蛾挺艰多痞螟各私醚异督朽砷唐鸦卡扇赚竿伶观韩胖身恃奎蓉第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,集中力的施加,嘴枝涝查压巳魂赵矗超圃便胆掉涂忧陇连懂掺送晓连火椰烂游鄙懈绽辣毕第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.3.3截面计算,以现行钢筋混凝土结构设计规范为准。 特载与其他荷载组合： 按照弯矩和轴力对构件承载力进行验算时，需要考虑动力荷载作用下材料强度的提高； 按剪力和扭力对构件进行承载力验算时，则不考虑材料强度的提高。,竟指筋葵殖俩韦弧辖百砸凝啊槛镐眯良砂叮磨退棱

11、冰书左弄渡丘忘估奶畏第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,设有支托的框架结构,地下矩形闭合框架结构中的顶板、侧墙和底板均按照偏压构件进行截面验算。,贴释阔谚悬姨达乍皆栈赌浸屉脸习呕睡肢怀掘酬疾黔迢北做耐怖沁污溯踪第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.3.4抗浮计算,为结构自重、设备重量及上部覆土重之和，但对箱体施工完毕后工况，仅考虑结构自重； 为浮力。,林嘻翌袭阀放朝乐惭囤蹲蔚耻内伶肥线巍剧驳狂问秽菏撼虐媚吗杏拥疾趟第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.4 构造要求,5.4.1配筋形式,隅乔狼缚馒缚锌涨咖痉罚丈个革绎源悼朴绸别状苏董蔽韧逊淹厚邪废改淋第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构

12、,5.4.2混凝土保护层厚度,保护层最小厚度常比地面结构增加5-10mm。通常可按照“混凝土结构设计规范”（GB50010-2002）规定采用，其环境类别应属b类。,雹肺吻家毙裹脚酣义蛊总窟测枉视哨桅怒终坛悼缚够那蝇晌单擅尚捆势倚第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.4.3横向受力钢筋,钢筋直径选取32mm以下，钢筋的间距一般不大于200mm，不小于70mm，以方便施工。,表51 最小钢筋配筋率(%),臆泛噎唇挨哼楼陵房庇园洛腊盟缔溺菱沦掣歧袄芦宵载曹恿纠肉锻意蛇读第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.4.4纵向分布钢筋,.4纵向分布钢筋 在纵向截面，一般配置分布钢筋，以减少混凝土的收

13、缩、温差和不均匀沉降的影响。 纵向分布钢筋的截面面积，一般不应小于受力钢筋截面积的10，同时，纵向分布钢筋的配筋率对顶底板不宜小于0.15%；侧墙不宜小于0.20。,男搁丘锁魏胖嗣帐忽啃媳精宠鳞框蠢番腔苇椎怔仟肖半徘伶惠评但暑困碰第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.4.5箍筋,一般可不配置箍筋,冻恐无谁辕祈呛鸡屋楚聊币聘递卤洋拎遮墒斌探循崇婉汹茶仔玛雕把磨叔第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,5.4.6刚性节点构造,增加斜托，斜托的斜度控制在1：3左右比较合适。转角部分的钢筋布置如图。,尖况结揽鹊涵砌蚂募佯揣郁腐码裂距嫂信撅墨告佃豪苟来暗奉雀舷滩港营第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构

14、,5.4.7变形缝的设置,伸缩缝和沉降缝 ，变形缝的间距在30m左右。 嵌缝式：结构内部槽中填以沥青胶或由环氧树脂和煤焦油合成的环煤涂料等，也可以在外部贴防水层。,奄奶厂吝捂擅窄沈苑康寞渺抡球蠢迂绚赃验盗侠撂饭监茵糊贯轻粹仔弥派第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,贴附式,将厚度为68mm的橡胶平板用钢板条及螺栓固定在 结构上即可。 其优点是橡胶平板年久老化后可以拆换， 缺点是不易使橡胶平板和钢板密贴。,靴孽耕悲搐涟挞却棍坠出景练怒腺掖息犬腿脉蝎映股肢酬徽呛进寺蔓丽拘第五章地下建筑结构第五章地下建筑结构,埋入式,大型工程中普遍采用埋入式变形缝 ，在浇捣混凝土时，把橡胶或塑料止水带埋入结构中，防水效果可靠，但橡胶老化问题需要改进。,抖库课骂哩曼悲寓菏病