淺埋的地下結(jié)構(gòu)

1、5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 建筑物埋置深度：建筑物埋置深度：淺埋式結(jié)構(gòu)，深埋式結(jié)構(gòu)淺埋式結(jié)構(gòu)，深埋式結(jié)構(gòu) 附建式的地下結(jié)構(gòu)（防空地下室）附建式的地下結(jié)構(gòu)（防空地下室） 隧道的引道結(jié)構(gòu)隧道的引道結(jié)構(gòu) 一般的淺埋結(jié)構(gòu)一般的淺埋結(jié)構(gòu) 本章著重討論本章著重討論矩形淺埋式結(jié)構(gòu)矩形淺埋式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算原理的設(shè)計(jì)與計(jì)算原理 要求掌握要求掌握矩形閉合框架矩形閉合框架的一般計(jì)算方法的一般計(jì)算方法 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 埋入土壤中的結(jié)構(gòu)，上部均覆蓋有土層。埋入土壤中的結(jié)構(gòu)，上部均覆蓋有土層。 當(dāng)上覆土層的厚度當(dāng)上覆土層的厚度H H滿足一定條件后，上覆土層能夠形成穩(wěn)滿足

2、一定條件后，上覆土層能夠形成穩(wěn) 定的壓力拱，垂直的土層壓力定的壓力拱，垂直的土層壓力q q保持穩(wěn)定而不再增加，這種保持穩(wěn)定而不再增加，這種 結(jié)構(gòu)稱為結(jié)構(gòu)稱為深埋式結(jié)構(gòu)深埋式結(jié)構(gòu)。 當(dāng)垂直土壓力和水平土壓力均隨著深度增加而增加時，為當(dāng)垂直土壓力和水平土壓力均隨著深度增加而增加時，為 淺埋式結(jié)構(gòu)淺埋式結(jié)構(gòu)。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 防空地下室防空地下室 防空地下室或稱防空地下室或稱“附建式人防工事附建式人防工事”，主要是指大量的主要是指大量的 住宅和公共建筑物在修建時，按照國家的規(guī)定，按比例住宅和公共建筑物在修建時，按照國家的規(guī)定，按比例

3、 修建的具有一定防護(hù)要求的建筑物地下室。修建的具有一定防護(hù)要求的建筑物地下室。 作用作用 上部結(jié)構(gòu)靜荷載上部結(jié)構(gòu)靜荷載 戰(zhàn)爭期間防護(hù)作用戰(zhàn)爭期間防護(hù)作用 戰(zhàn)爭爆炸動力荷載戰(zhàn)爭爆炸動力荷載 結(jié)合上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工，盡量做到結(jié)合上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工，盡量做到平戰(zhàn)結(jié)合平戰(zhàn)結(jié)合。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 防空地下室防空地下室 新建高層建筑新建高層建筑或者做或者做深基礎(chǔ)深基礎(chǔ)時，應(yīng)優(yōu)先考慮修建防空地時，應(yīng)優(yōu)先考慮修建防空地 下室。下室。 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 梁板結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu) 板柱結(jié)構(gòu)板柱結(jié)構(gòu) 箱型結(jié)構(gòu)箱型結(jié)構(gòu) 殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu) 防空地下室是整個建筑

4、的一部分，可以采用上部結(jié)構(gòu)防空地下室是整個建筑的一部分，可以采用上部結(jié)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)形式和施工方法。的結(jié)構(gòu)形式和施工方法。 除了按照一般的設(shè)計(jì)荷載計(jì)算，尚需考慮除了按照一般的設(shè)計(jì)荷載計(jì)算，尚需考慮沖擊荷載下沖擊荷載下承承 載能力和變形能力驗(yàn)算。載能力和變形能力驗(yàn)算。 殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu) 梁板結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu) 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 防空地下室防空地下室 地道式結(jié)構(gòu)地道式結(jié)構(gòu)主要承受周圍地層的變形或坍塌產(chǎn)生的主要承受周圍地層的變形或坍塌產(chǎn)生的垂直垂直 土層壓力土層壓力和較大的和較大的側(cè)向土層壓力側(cè)向土層壓力，常設(shè)計(jì)成，常設(shè)計(jì)成拱形結(jié)構(gòu)拱形結(jié)構(gòu)。

5、拱形結(jié)構(gòu)計(jì)算可采用拱形結(jié)構(gòu)計(jì)算可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)方法。方法。 土層壓力計(jì)算在土層壓力計(jì)算在盾構(gòu)法盾構(gòu)法介紹。介紹。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.1.2 5.1.2 引道結(jié)構(gòu)引道結(jié)構(gòu) 引道引道是城市道路系統(tǒng)中立交地道、水底隧道的峒門與地是城市道路系統(tǒng)中立交地道、水底隧道的峒門與地 面間的連接段，也是地鐵車輛牽引線的組成部分，它實(shí)面間的連接段，也是地鐵車輛牽引線的組成部分，它實(shí) 質(zhì)上是一種質(zhì)上是一種縱向變高度的塹壕縱向變高度的塹壕。 結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式 墻型支擋結(jié)構(gòu)墻型支擋結(jié)構(gòu) 槽型支擋結(jié)構(gòu)槽型支擋結(jié)構(gòu) 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概

6、述 5.1.2 5.1.2 引道結(jié)構(gòu)引道結(jié)構(gòu) （1） 墻型支擋結(jié)構(gòu)墻型支擋結(jié)構(gòu) 墻型支擋結(jié)構(gòu)墻型支擋結(jié)構(gòu)又稱為又稱為分離式引道分離式引道，擋墻與路面分開。，擋墻與路面分開。 重力型、半重力型（塊石、素混凝土制成）、鋼筋重力型、半重力型（塊石、素混凝土制成）、鋼筋 混凝土薄壁型擋墻、加筋土型支擋結(jié)構(gòu)、拉錨型支混凝土薄壁型擋墻、加筋土型支擋結(jié)構(gòu)、拉錨型支 擋結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻型支擋結(jié)構(gòu)擋結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻型支擋結(jié)構(gòu) 分類：分類： 最廣泛的最廣泛的 薄壁型擋墻薄壁型擋墻 懸臂式懸臂式 扶壁式扶壁式 懸臂式擋墻懸臂式擋墻扶壁式擋墻扶壁式擋墻 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.

7、1.2 5.1.2 引道結(jié)構(gòu)引道結(jié)構(gòu) （1） 墻型支擋結(jié)構(gòu)墻型支擋結(jié)構(gòu) 懸臂式擋墻懸臂式擋墻由由墻板墻板和和底板底板兩部分組成，臨土面常做成兩部分組成，臨土面常做成 豎直面豎直面，外側(cè)略微傾斜外側(cè)略微傾斜。 墻板墻板頂寬頂寬一般一般不小于不小于150mm，底板厚度底板厚度取強(qiáng)高的取強(qiáng)高的 1/121/10，且，且不小于不小于150mm，寬度寬度一般取一般取 （0.40.7）H，以保證穩(wěn)定性。，以保證穩(wěn)定性。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.1.2 5.1.2 引道結(jié)構(gòu)引道結(jié)構(gòu) （1） 墻型支擋結(jié)構(gòu)墻型支擋結(jié)構(gòu) 扶壁式擋墻扶壁式擋墻由由墻板、底板墻板、底板和和扶壁

8、扶壁組成，尺寸選擇的原則組成，尺寸選擇的原則 與懸臂式類似，與懸臂式類似，扶壁間距不宜小于扶壁間距不宜小于3m，扶壁厚度扶壁厚度在在 150mm與與400mm。 （1） 墻型支擋結(jié)構(gòu)墻型支擋結(jié)構(gòu) 5.1.2 5.1.2 引道結(jié)構(gòu)引道結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 擋土墻上的荷載：擋土墻上的荷載：垂直荷載，水平荷載垂直荷載，水平荷載 墻身自重墻身自重 墻厚填土重量墻厚填土重量 墻后地下水重量墻后地下水重量 底板板下地下水向上的浮力底板板下地下水向上的浮力 墻前、后填土水平壓力墻前、后填土水平壓力 墻前、后水壓力墻前、后水壓力 進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)時，需要計(jì)算進(jìn)行擋土墻

9、設(shè)計(jì)時，需要計(jì)算擋土墻的穩(wěn)定擋土墻的穩(wěn)定和和擋土墻的強(qiáng)度擋土墻的強(qiáng)度。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.1.2 5.1.2 引道結(jié)構(gòu)引道結(jié)構(gòu) （2） 槽型支擋結(jié)構(gòu)槽型支擋結(jié)構(gòu) 槽型支擋結(jié)構(gòu)槽型支擋結(jié)構(gòu)又稱又稱整體式引道結(jié)構(gòu)整體式引道結(jié)構(gòu)，兩側(cè)擋墻與底板連，兩側(cè)擋墻與底板連 成一個整體的成一個整體的“ ”形或者形或者“ ”形靜定結(jié)構(gòu)，其形形靜定結(jié)構(gòu)，其形 狀與船塢類似，狀與船塢類似，尺寸大小尺寸大小根據(jù)根據(jù)使用用途、埋設(shè)深度使用用途、埋設(shè)深度和和受受 力情況力情況等決定。等決定。 側(cè)墻部分側(cè)墻部分可以像懸臂式擋土墻一樣，墻壁為直壁，外側(cè)可以像懸臂式擋土墻一樣，墻壁

10、為直壁，外側(cè) 為斜坡，底板厚度可取跨度的為斜坡，底板厚度可取跨度的1/61/10，其設(shè)計(jì)需要，其設(shè)計(jì)需要 先進(jìn)行先進(jìn)行抗浮穩(wěn)定計(jì)算抗浮穩(wěn)定計(jì)算，然后進(jìn)行，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.1 5.1 概述概述 5.1.3 5.1.3 一般淺埋結(jié)構(gòu)一般淺埋結(jié)構(gòu) 一般淺埋結(jié)構(gòu)一般淺埋結(jié)構(gòu)用于人防工程的通道部分，應(yīng)用最廣泛的有用于人防工程的通道部分，應(yīng)用最廣泛的有 淺埋的地鐵車站、地鐵通道、地下工廠、地下醫(yī)院、地下淺埋的地鐵車站、地鐵通道、地下工廠、地下醫(yī)院、地下 指揮所。指揮所。 淺埋式建筑工程，一般采用淺埋式建筑工程，一般采用明挖法施工明挖法施工，深度

11、在，深度在510時時 比較經(jīng)濟(jì)，某些情況下可達(dá)到十幾米甚至二十幾米。比較經(jīng)濟(jì)，某些情況下可達(dá)到十幾米甚至二十幾米。 淺埋式結(jié)構(gòu)形式：淺埋式結(jié)構(gòu)形式：直墻拱直墻拱，矩形框架矩形框架和和梁板式結(jié)構(gòu)梁板式結(jié)構(gòu)。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.2 5.2 一般淺埋地下結(jié)構(gòu)形式一般淺埋地下結(jié)構(gòu)形式 5.2.1 5.2.1 直墻拱直墻拱 地下結(jié)構(gòu)地下結(jié)構(gòu)跨度較小時跨度較小時常采用直墻拱。人防通道部分常采用直墻拱。人防通道部分 1.54m，普遍應(yīng)用直墻拱，普遍應(yīng)用直墻拱 拱體部分拱體部分 跨度大小跨度大小 軸線形狀軸線形狀 磚砌拱磚砌拱 預(yù)制鋼筋混凝土拱預(yù)制鋼筋混凝土拱 現(xiàn)澆鋼筋混凝土拱現(xiàn)澆鋼筋混凝

12、土拱 半圓拱，割圓拱，拋物線拱半圓拱，割圓拱，拋物線拱 直墻拱以承受直墻拱以承受軸向壓力軸向壓力為主，為主，彎矩剪力較小彎矩剪力較小，采用，采用磚磚 石、混凝土石、混凝土砌筑以發(fā)揮其抗壓性能，經(jīng)濟(jì)合理。砌筑以發(fā)揮其抗壓性能，經(jīng)濟(jì)合理。 半圓拱、割圓拱和拋物線拱半圓拱、割圓拱和拋物線拱 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.2 5.2 一般淺埋地下結(jié)構(gòu)形式一般淺埋地下結(jié)構(gòu)形式 5.2.2 5.2.2 矩形閉合框架矩形閉合框架 矩形閉合框架矩形閉合框架在地下結(jié)構(gòu)中被廣泛采用，淺埋式地鐵在地下結(jié)構(gòu)中被廣泛采用，淺埋式地鐵 車站、車站常采用車站、車站常采用明挖法明挖法，采用矩形斷面開挖，經(jīng)濟(jì)、，采用矩

13、形斷面開挖，經(jīng)濟(jì)、 方便施工。結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間與車輛相似，可方便施工。結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間與車輛相似，可充分利用內(nèi)充分利用內(nèi) 部空間部空間。 地鐵工程中，根據(jù)地鐵工程中，根據(jù)使用要求使用要求及及荷載荷載和和跨度跨度要求，閉合框要求，閉合框 架可以采用架可以采用單跨、雙跨、多層多跨單跨、雙跨、多層多跨的形式。的形式。 單跨矩形閉合框架一般跨度小于單跨矩形閉合框架一般跨度小于6m，大于，大于6m時，設(shè)計(jì)成時，設(shè)計(jì)成 單跨或者多跨。單跨或者多跨。 設(shè)計(jì)成單跨或者多跨時，可以在設(shè)計(jì)成單跨或者多跨時，可以在中間隔墻上設(shè)置孔洞中間隔墻上設(shè)置孔洞， 以利通風(fēng)。以利通風(fēng)。 矩形閉合框架的典型形式矩形閉合框架的典型形式 矩

14、形閉合框架的典型形式矩形閉合框架的典型形式 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.2 5.2 一般淺埋地下結(jié)構(gòu)形式一般淺埋地下結(jié)構(gòu)形式 5.2.3 5.2.3 梁板式結(jié)構(gòu)梁板式結(jié)構(gòu) 在在地下水位較低區(qū)地下水位較低區(qū)或者或者防護(hù)等級較低的工程防護(hù)等級較低的工程中，頂板和底中，頂板和底 板做成板做成現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)，圍墻和隔墻為，圍墻和隔墻為磚墻磚墻。 地下水位較高地下水位較高或者或者防護(hù)等級較高的工程防護(hù)等級較高的工程，除內(nèi)墻外除內(nèi)墻外，均，均 做成做成梁板式箱型閉合框架鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁板式箱型閉合框架鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 如如地下醫(yī)院、教室、指揮所地下醫(yī)院、教室、指揮所等。等。

15、 地下指揮所地下指揮所 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.2 5.2 一般淺埋地下結(jié)構(gòu)形式一般淺埋地下結(jié)構(gòu)形式 淺埋式建筑物的結(jié)構(gòu)形式不僅僅局限于上述三種形淺埋式建筑物的結(jié)構(gòu)形式不僅僅局限于上述三種形 式，特殊情況下也可以采用式，特殊情況下也可以采用殼體殼體或者或者折板折板結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 閉合框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算通常包括閉合框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算通常包括荷載、內(nèi)力荷載、內(nèi)力及及截面截面 計(jì)算，必要時尚應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，必要時尚應(yīng)進(jìn)行抗浮抗浮計(jì)算。計(jì)算。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合

16、矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 地下結(jié)構(gòu)荷載分為地下結(jié)構(gòu)荷載分為靜荷載、活荷載靜荷載、活荷載和和特定荷載特定荷載。 結(jié)構(gòu)自重土壓力結(jié)構(gòu)自重土壓力 地下水頭壓力地下水頭壓力 施工活荷載施工活荷載 人群、車輛設(shè)備等荷載人群、車輛設(shè)備等荷載 武器沖擊荷載武器沖擊荷載 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 1）頂板荷載）頂板荷載 作用在頂板上的荷載：作用在頂板上的荷載：上部覆土重力上部覆土重力，水壓力水壓力和和頂板自重頂板自重。 （1）上部覆土壓力）上部覆土壓力 結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)頂板以上各層

17、土體重量相加除以頂板面積：結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)頂板以上各層土體重量相加除以頂板面積： sii i qh 需要注意的是需要注意的是，位于地下水位以下的土體重度需，位于地下水位以下的土體重度需 要采用要采用浮重度浮重度。 第第i i層土體重度層土體重度 第第i i層土體厚度層土體厚度 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 1）頂板荷載）頂板荷載 （2）水壓力）水壓力 www qh 水的重度：水的重度：10KN/m3 地下水面至頂板表面的距離地下水面至頂板表面的距離 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉

18、合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 1）頂板荷載）頂板荷載 （3）頂板自重）頂板自重 g qd 頂板材料的重度頂板材料的重度 頂板厚度頂板厚度 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 1）頂板荷載）頂板荷載 （4）特載）特載 特載特載 為常規(guī)武器作用或核武器爆炸形成的荷載，為常規(guī)武器作用或核武器爆炸形成的荷載， 可按照人防有關(guān)規(guī)范規(guī)定采用?？砂凑杖朔烙嘘P(guān)規(guī)范規(guī)定采用。 ut q 頂板總荷載頂板總荷載為三種荷載與特載之和：為三種荷載與特載之和： uswgut qqq

19、qq uiiwwut i qhhdq 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 2）底板荷載）底板荷載 底板荷載一般可以認(rèn)為是直線分布的，考慮特載：底板荷載一般可以認(rèn)為是直線分布的，考慮特載： bubt P qqq L 結(jié)構(gòu)橫斷面寬度結(jié)構(gòu)橫斷面寬度 結(jié)構(gòu)整體自重結(jié)構(gòu)整體自重 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 3）側(cè)墻荷載）側(cè)墻荷載 側(cè)墻上的荷載包括側(cè)墻上的荷載包括水平向壓力，水壓力水平向壓力，水壓力和和特載特載。

20、 （1）土層側(cè)壓力）土層側(cè)壓力 2 ()tan (45) 2 ii i eh 土層的內(nèi)摩擦角，如果某一層土位于地下水位以土層的內(nèi)摩擦角，如果某一層土位于地下水位以 下，重度采用有效重度。下，重度采用有效重度。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 3）側(cè)墻荷載）側(cè)墻荷載 （2）側(cè)向水壓力）側(cè)向水壓力 ww eh 折減系數(shù)，依土體透水性而定。砂土折減系數(shù)，依土體透水性而定。砂土1，粘土，粘土0.7。 地下水位至考察點(diǎn)的距離地下水位至考察點(diǎn)的距離 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框

21、架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.1 5.3.1 荷載計(jì)算荷載計(jì)算 3）側(cè)墻荷載）側(cè)墻荷載 考慮特載，三者合計(jì)：考慮特載，三者合計(jì)： 2 ()tan (45) 2 hiiwht i qhhq 荷載計(jì)算簡圖：荷載計(jì)算簡圖： 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.2 5.3.2 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 靜荷載作用下，將地基視作靜荷載作用下，將地基視作彈性半無線平面彈性半無線平面，地基上的反，地基上的反 力作為荷載作用在閉合框架底部，按照力作為荷載作用在閉合框架底部，按照一般平面框架一般平面框架計(jì)算。計(jì)算。 1）計(jì)算簡圖）計(jì)算簡圖 淺埋式結(jié)構(gòu)可視

22、為淺埋式結(jié)構(gòu)可視為平面應(yīng)變問題平面應(yīng)變問題，計(jì)算時取縱向單位，計(jì)算時取縱向單位 長度上（長度上（1m）荷載按）荷載按等截面桿件等截面桿件計(jì)算。計(jì)算。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.2 5.3.2 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 1）計(jì)算簡圖）計(jì)算簡圖 框架的頂?shù)装搴穸榷急葍?nèi)隔墻大得多，中隔墻的剛度相框架的頂?shù)装搴穸榷急葍?nèi)隔墻大得多，中隔墻的剛度相 對較小，將中隔墻一般視為只承受軸力的對較小，將中隔墻一般視為只承受軸力的二力桿二力桿。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.2 5.3.2

23、 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 1）計(jì)算簡圖）計(jì)算簡圖 中間為縱向梁或柱時，縱向梁何以看做框架的內(nèi)部支撐，中間為縱向梁或柱時，縱向梁何以看做框架的內(nèi)部支撐， 柱視為梁的支撐。柱視為梁的支撐。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.2 5.3.2 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 2）截面選擇）截面選擇 計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力時需要計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力時需要知道截面尺寸知道截面尺寸，這在設(shè)計(jì)前是，這在設(shè)計(jì)前是 不知道的。所以只有根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定各個截面的尺寸，進(jìn)行不知道的。所以只有根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定各個截面的尺寸，進(jìn)行 內(nèi)力計(jì)算，然后驗(yàn)算截面是否合

24、適。若不合格，重復(fù)上述內(nèi)力計(jì)算，然后驗(yàn)算截面是否合適。若不合格，重復(fù)上述 過程，直至所設(shè)截面合適為止過程，直至所設(shè)截面合適為止 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.2 5.3.2 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 3）計(jì)算方法）計(jì)算方法 閉合框架一般采用閉合框架一般采用位移法位移法計(jì)算，不考慮線位移的影響時，計(jì)算，不考慮線位移的影響時， 以以力矩分配法力矩分配法計(jì)算簡便。現(xiàn)在可以采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。計(jì)算簡便?，F(xiàn)在可以采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 (1) 當(dāng)豎向荷載不平衡時，可以在底板的結(jié)點(diǎn)上加設(shè)集中力當(dāng)豎向荷載不平衡時，可以在底板的結(jié)點(diǎn)上加設(shè)集中力. 5.淺

25、埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.2 5.3.2 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 3）計(jì)算方法）計(jì)算方法 (2) 線位移的確定，一般情況下，框架有幾孔就有幾個線位移的確定，一般情況下，框架有幾孔就有幾個 獨(dú)立的線位移。結(jié)構(gòu)對稱、荷載對稱時，獨(dú)立線位移數(shù)獨(dú)立的線位移。結(jié)構(gòu)對稱、荷載對稱時，獨(dú)立線位移數(shù) 目可以減少。目可以減少。 淺埋式結(jié)構(gòu)上特載的值遠(yuǎn)大于其他荷載，而且，特載的淺埋式結(jié)構(gòu)上特載的值遠(yuǎn)大于其他荷載，而且，特載的 值的計(jì)算是非常粗略的。值的計(jì)算是非常粗略的。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算

26、 5.3.3 5.3.3 截面計(jì)算截面計(jì)算 地下結(jié)構(gòu)地下結(jié)構(gòu)截面選擇截面選擇和和承載力承載力計(jì)算，一般以計(jì)算，一般以現(xiàn)行鋼筋混凝現(xiàn)行鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范為準(zhǔn)。為準(zhǔn)。 特載與其他荷載組合特載與其他荷載組合，按照彎矩和軸力對構(gòu)件承載力進(jìn)，按照彎矩和軸力對構(gòu)件承載力進(jìn) 行驗(yàn)算時，需要考慮動力荷載作用下行驗(yàn)算時，需要考慮動力荷載作用下材料強(qiáng)度的提高材料強(qiáng)度的提高； 按按剪力和扭力剪力和扭力對構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算時，則不考慮材料對構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算時，則不考慮材料 強(qiáng)度的提高。強(qiáng)度的提高。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.3

27、 5.3.3 截面計(jì)算截面計(jì)算 設(shè)有支托的框架結(jié)構(gòu)設(shè)有支托的框架結(jié)構(gòu)，地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)中的頂板、，地下矩形閉合框架結(jié)構(gòu)中的頂板、 側(cè)墻和底板均按照側(cè)墻和底板均按照偏壓構(gòu)件偏壓構(gòu)件進(jìn)行截面驗(yàn)算。進(jìn)行截面驗(yàn)算。 1 3 S hh 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.3 5.3 閉合矩形框架的計(jì)算閉合矩形框架的計(jì)算 5.3.4 5.3.4 抗浮計(jì)算抗浮計(jì)算 為防止結(jié)構(gòu)在地下水位較高時浮起，設(shè)計(jì)完工后需要為防止結(jié)構(gòu)在地下水位較高時浮起，設(shè)計(jì)完工后需要 分工況進(jìn)行分工況進(jìn)行抗浮驗(yàn)算抗浮驗(yàn)算： 1.10 g f Q K Q g Q 浮力浮力 f Q 結(jié)構(gòu)自重、設(shè)備重量及上部覆土重之和，但對箱體結(jié)構(gòu)自

28、重、設(shè)備重量及上部覆土重之和，但對箱體 施工完畢后工況，僅考慮結(jié)構(gòu)自重施工完畢后工況，僅考慮結(jié)構(gòu)自重 抗浮安全系數(shù)抗浮安全系數(shù) 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.4 5.4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 5.4.1 5.4.1 配筋形式配筋形式 閉合框架的配筋閉合框架的配筋 橫向受力鋼筋橫向受力鋼筋和和縱向分布鋼筋縱向分布鋼筋 組成組成 預(yù)先焊成鋼筋網(wǎng)片，施工方便。預(yù)先焊成鋼筋網(wǎng)片，施工方便。 設(shè)置支托設(shè)置支托，可以，可以減少應(yīng)力集中減少應(yīng)力集中 現(xiàn)象現(xiàn)象，改善框架受力條件改善框架受力條件。需。需 要配置要配置箍筋箍筋和和彎起鋼筋彎起鋼筋。 承受承受動力荷載動力荷載時，布置成時，布置成 雙層鋼筋雙層鋼

29、筋。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.4 5.4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 5.4.2 5.4.2 混凝土保護(hù)層厚度混凝土保護(hù)層厚度 地下結(jié)構(gòu)外側(cè)與土、水接觸，地下結(jié)構(gòu)外側(cè)與土、水接觸，相對濕度較高相對濕度較高，保護(hù)層，保護(hù)層 最小厚度常比地面結(jié)構(gòu)最小厚度常比地面結(jié)構(gòu)增加增加5-10mm。通?？砂凑?。通?？砂凑?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）規(guī)定）規(guī)定 采用，其環(huán)境類別應(yīng)屬采用，其環(huán)境類別應(yīng)屬b類類。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.4 5.4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 5.4.3 5.4.3 橫向受力鋼筋橫向受力鋼筋 鋼筋直徑選取鋼筋直徑選取32mm以下以下，鋼筋的間距一般，鋼筋的間距一般不大于不大于 200mm，不小于不小于70mm，以方便施工。，以方便施工。 項(xiàng) 次 分類 混凝土強(qiáng)度等級 10dR10d 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.4 5.4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 5.4.6 5.4.6 剛性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造剛性節(jié)點(diǎn)構(gòu)造 內(nèi)測發(fā)生拉力，設(shè)置附加箍筋。內(nèi)測發(fā)生拉力，設(shè)置附加箍筋。 5.淺埋的地下結(jié)構(gòu)淺埋的地下結(jié)構(gòu) 5.4 5.4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 5.4.7 5.4.7 變形縫的設(shè)置變形縫的設(shè)置 變形縫：變形縫：伸縮縫伸縮縫和和沉降縫沉降縫 伸縮縫，預(yù)防溫度變化和混凝土收縮。伸縮縫，預(yù)防溫度變化