岩石地下建筑结构PDF电子书下载

目录 1

第一篇　总论 1

第一章　绪论 1

§1-1　概述 1

一、地下建筑结构的概念及其作用 1

二、地下建筑结构的主要内容 2

§1-2　地下建筑结构的衬砌类型 2

一、结构选型及其影响因素 2

二、衬砌的型式及适用条件 2

§1-3　地下建筑结构的设计程序及内容 5

§2-2　结构自重 6

§2-1　荷载的分类和组合 6

第二章　作用在衬砌上的荷载 6

§2-3 围岩压力 8

一、围岩压力及其影响因素 8

二、确定围岩压力的方法 10

§2-4　弹性抗力 17

§2-5　其它荷载 18

第三章　衬砌设计的一般技术要求 21

§3-1　衬砌截面和几何尺寸的确定 21

§3-2　衬砌材料的选择 24

§3-3　衬砌结构的一般构造要求 26

一、混凝土保护层 26

二、变形缝 26

三、衬砌的超挖或欠挖 27

四、贴壁式衬砌的回填 28

五、岩体间壁的确定 28

§3-4　衬砌截面强度校核 29

第二篇　衬砌结构 30

第四章　半衬砌及厚拱薄墙衬砌 30

§4-1　概述 30

§4-2　半衬砌及厚拱薄墙衬砌构造 31

§4-3　半衬砌及厚拱薄墙衬砌计算 32

一、计算简图 32

二、拱圈内力计算的基本方程式 33

三、拱圈内力图 38

§4-4　拱脚弹性固定系数计算 39

§4-5　拱圈变位值计算 41

一、变位计算的基本公式 41

二、用积分法计算变位值 42

（一）变截面割圆拱 42

（二）变截面抛物线拱 46

三、变位积分的近似计算——辛普生法 48

§4-6　拱圈变位值及内力图校核 49

一、对称问题的校核 49

二、非对称问题的校核 50

§4-7　计算例题 50

第五章　弹性地基梁（局部变形）理论 58

§5-1　概述 58

一、弹性地基梁的挠度曲线微分方程式 59

§5-2　弹性地基梁的挠度曲线微分方程式及其初参数解 59

二、弹性地基梁的初参数解 60

（一）梁跨间无荷载时的解 60

（二）梁跨间有荷载时的解 62

§5-3　弹性地基短梁、长梁及刚性梁 66

§5-4　弹性地基梁解的应用举例 68

第六章　贴壁式直墙拱形衬砌 72

§6-1　整体式直墙拱形衬砌的尺寸拟定及构造 72

一、衬砌拱圈矢跨比 72

二、衬砌厚度 73

三、墙基埋深 73

五、拱圈截面变化规律 74

四、衬砌背部的回填 74

六、衬砌的配筋构造要求 75

§6-2　整体式直墙拱形衬砌的计算 77

一、计算简图 77

二、基本结构及基本方程式 79

三、变位值的计算 80

（一）拱圈弹性抗力σ及其变位△ia的计算 80

（二）拱脚弹性固定系数 82

四、衬砌内力计算 87

（一）拱圈内力 87

（二）边墙内力 87

五、计算结果校核 89

§6-3　贴壁式直墙拱形衬砌的设计步骤及例题 89

§6-4　影响衬砌结构内力的因素分析 98

§6-5　衬砌轮廓的修正 104

§6-6　装配式直墙拱形衬砌的构造与计算 106

一、型式及构造 106

二、计算特点 108

第七章　衬砌内力计算的其它方法 110

§7-1　概述 110

§7-2　角变位移法 111

一、基本原理 111

二、正负号规定 111

三、结点变位的求法 111

五、结构任一截面内力的计算 116

六、计算步骤 116

四、杆端截面内力的求法 116

七、关于拱部弹性抗力 117

§7-3　角变位移法例题 117

§7-4　不均衡力矩及侧力传播法 120

一、原理 121

二、固端力矩与固端侧力的计算 121

三、传播力矩与传播侧力的计算 121

四、分配力矩与分配侧力的计算 125

五、杆端最终力矩及侧力的计算 126

六、结构任一截面内力的计算 126

七、内力计算过程的校核 127

八、计算步骤 127

§7-5　不均衡力矩及侧力传播法例题 128

§8-1　概述 136

第八章　离壁式衬砌 136

§8-2　离壁式衬砌的构造 137

一、拱圈 137

二、边墙 137

三、水平支撑 138

四、衬砌与岩壁间的空隙尺寸 138

§8-3　作用在离壁式衬砌上的荷载 138

§8-4　离壁式衬砌的内力计算 139

一、计算简图 139

二、边墙为砌块、拱圈和水平支撑为整体结构的内力计算 139

三、边墙、拱圈和水平支撑为整体结构的内力计算 145

（一）边墙下端为铰支座时的计算 145

（二）边墙下端为固定支座时的计算 147

§8-5　例题 148

第九章　分离式穹顶直墙衬砌 153

§9-1　分离式穹顶直墙衬砌的构造 153

一、衬砌的几何尺寸 153

二、配筋及构造 154

§9-2　分离式穹顶直墙衬砌的计算 156

一、计算简图及荷载 156

二、穹顶与环梁的计算 157

三、环墙的计算 162

四、截面强度校核 163

§9-3　例题 163

一、洞室围岩的变形规律 170

§10-1　喷锚结构的作用原理 170

第十章　喷锚结构 170

二、喷锚与围岩的共同作用原理 171

三、喷锚的一般作用 172

§10-2　喷锚结构的类型和适用的地质条件 173

§10-3　喷混凝土的物理力学性能 176

§10-4　锚杆局部加固的设计原理和计算方法 178

一、锚杆加固拱顶危岩的计算 178

二、锚杆加固侧壁危岩的计算 179

§10-5　锚杆整体加固的设计原理和计算方法 179

一、按悬吊设计原理的计算方法 179

二、按组合拱设计原理的计算方法 181

一、局部加固原理和计算方法 183

§10-6　喷混凝土结构的设计原理和计算方法 183

二、组合拱设计原理和计算方法 185

§10-7　锚杆喷混凝土结构的设计原理和计算方法 187

一、按悬吊设计原理的计算方法 187

二、按组合拱设计原理的计算方法 188

三、按压剪破坏原理的计算方法 189

第十一章　衬砌内力计算的有限单元法 192

§11-1　概述 192

§11-2　衬砌内力的形成和计算原则 193

§11-3　组合法的计算简图 195

§11-4　力学原理 195

§11-5　刚度矩阵 198

§11-6　应力矩阵 201

§11-7　洞室开挖时“释放荷载”的推求 203

第三篇　衬砌特殊部位及内部结构 204

第十二章　衬砌特殊部位及细部结构 204

§12-1　偏压衬砌的设计和计算 204

一、荷载及基本尺寸的拟定 204

二、内力计算 205

§12-2　明洞的设计和计算 207

一、拱圈回填土石压力 208

二、直墙回填土石压力——侧向压力 211

§12-3　洞门墙的设计和计算 211

一、洞门的类型及构造 212

二、材料选择及基本尺寸的拟定 212

三、计算原理及公式 214

§12-4　端墙结构 217

一、端墙的型式及一般要求 217

二、端墙的计算 218

§12-5　岔洞结构 219

一、岔洞平面形式和接头形式 219

二、岔洞结构的构造处理 221

§12-6　竖井及斜井衬砌设计和计算 224

一、竖井的构造和计算 224

二、斜井的构造和计算 231

第十三章　地下建筑内部结构设计简介 233

§13-1　内部结构与衬砌的连接及构造 233

一、内部结构的梁板柱与衬砌的连接及构造 233

二、吊车梁的连接及构造 236

三、吊顶（或天棚）连接构造 239

§13-2　有内部结构的衬砌结构设计特点 240

一、单跨多层地下建筑结构的设计特点 241

二、有吊车的地下建筑结构设计特点 242

附录一　跨变构件及弹性地基梁的角变位移方程 249

附录二　构件的形常数及修正形常数的计算 253

附录三　球面壳体理论简介 261

附录四　穹顶衬砌的环梁计算 271

附录五 围岩分类表及计算用表 277

附表5-1　人工岩石峒室围岩分类表 277

附表5-2　铁路隧道围岩分类表 278

附表5-5　变截面割圆拱单位变位系数bi、ki值 280

附表5-4　铁路隧道围岩物理力学参数表 280

附表5-3　人工洞室围岩物理力学参数表 280

附表5-6　变截面割圆拱单位变位系数Bi、Ki值 281

附表5-7　变截面割圆拱载变位系数αt、At值 282

附表5-8　变截面割圆拱弹性抗力内力系数ni值 283

附表5-9　双曲线三角函数φ1～φ8表 283

附表5-10　双曲线三角函数φ9～φ15表 286

附表5-11　双曲线三角函数φ16、φ17表 287

附表5-12　圆拱形常数表 288

附表5-13　圆拱对称变形修正形常数及载常数表 290

附表5-14　集中力作用下等截面圆拱载常数表 294

附表5-15 函数α1～α6表 298

参考文献 300