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