第1次平時作業
(內容:第1-3章)
一、填空題(每空1分,共10分)
1.地下建築結構的設計內容包括橫向結構設計 、 縱向結構設計和出入口
設計;其中橫向結構設計主要分荷載確定、 計算簡圖 、 內力分析 、截面設計和施工圖繪製等幾個步驟。
2.地下結構的作用可分為永久作用可變作用和偶然作用三類。
3.在進行地下結構的作用計算時,應按照施工階段和使用階段分開考慮。
4.一般情況下,按作用的基本組合進行設計,基本組合可表達為: 結構自重+圍岩壓力或土壓力 。
5.計算彈性地基梁常用的2種假設分別是溫克爾假定和地基為彈性半無限
體的假定。
二、名詞解釋(每小題3分,共21分)
1.地下建築:
答:建造在土層或岩層中的各種建築物和構築物。統稱為地下建築物
2.複合式襯砌:
答:分兩次修築、中間加設薄膜防水層的襯砌稱為複合式襯砌。
3.承載能力極限狀態:
答:對承載力極限狀態,一般以結構的內力超過其承載能力為依據。
4.正常使用極限狀態:
答:對正常使用極限狀態,一般是以結構的變形、裂縫、振動引數超過設計的允許值的限值為依據。
5.區域性變形模型:
答:按照溫克爾模型,地基的沉降只發生在梁的基底範圍以內,對基底範圍以外的岩土體沒有影響的模型為區域性變形模型
6.共同變形模型:
答:地基的變形不僅發生在受荷區域內,而且還會發生在受荷區域外一定範圍內,為了反映這種變形的連續性,在地下結構計算中,會採用彈性半無限平面假定。即所謂的共同變形模型。
7.無限長梁:
答:當荷載與梁端的距離x符合ax≥π或(≥2.75)時,叫做無限長梁。
三、簡答題(每小題5分,共45分)
1.簡述地下建築的型別
(1)按使用功能分類:
工業建築:包括地下倉庫、地下油庫、地下糧庫。
民用建築:人防工程、地下公共建築:地下商業街、地下劇院。
交通建築:鐵路和公路隧道
礦山建築:包括各種礦井等
(2)按所處的地質條件
岩石中的地下建築
土層中的地下建築
(3)按埋置深度
深埋地下建築
淺埋地下建築
2.與地面建築相比,地下建築具有哪些特點?
(1)自然防護能力強
(2)受外界條件影響下
(3)受地質條件影響大
(4)需經通風、防排水、防潮、防雜訊和照明等處理
(5)施工條件特殊
3.簡述地下結構的作用形式?
(1)拱形結構
(2)梁板式結構
(3)框架結構
(4)圓管形結構
(5)地下空間結構
(6)錨噴支護
(7)地下連續牆結構
(8)開敞式結構
4.地下結構設計理論的發展可以劃分為哪幾個階段?各有什麼特點?
(1)鋼性結構階段
特點:抗拉強度很低,截面尺寸通常很大,結構受力後彈性變形很小
(2)彈性結構階段
特點:將超靜定結構計算力學引入到地下結構計算中,並考慮了地層對結構產生的彈性作用。
(3)連續介質階段
特點:反映了支護與圍岩的共同作用,符合地下建築結構的力學原理。但是由於計算引數難以確定,所以還只能作為設計參考依據。
(4)現代支護理論階段
特點:以岩體力學原理為基礎的、考慮支護與圍岩共同作用支護理論
5.地下結構上的永久作用主要有哪幾種?
(1)地層壓力
(2)結構自重
(3)混凝土收縮和徐變的影響
6.在確定地下結構上的作用時,需要考慮的因素有哪些?
(1)地下建築所處的地形、地質條件:偏壓或膨脹壓力或鬆散壓力
(2)地下建築的埋置深度:深埋或淺埋
(3)地下建築的支護結構型別及工作條件:錨噴支護或模注混凝土襯砌
(4)地下建築的施工方法:鑽爆法開挖或者明挖法。
7.地下結構的計算中應考慮哪些方面?
(1)地層壓力
(2)結構自重
(3)使用荷載
(4)**荷載
(5)核**地面衝擊波和土中壓縮波引數
(6)水壓力
(7)灌漿壓力
(8)溫度變化
(9)施工荷載
(10)凍脹力
(11)落石衝擊力
8.試述什麼是特殊組合?在什麼情況下需要進行特殊組合?
答:特殊組合(主要荷載+附加荷載)
在特殊情況下。如**烈度達到7級以上的地區,嚴寒地區具有凍脹土壤的洞口襯砌,才有必要進行特殊組合。
9.對於明洞荷載組合,相應的設計計算應符合哪些規定?
(1)計算明洞頂回填土壓力,當有落石危害需檢算衝擊力時,可只計洞頂填土重力和落石衝擊力的影響。
(2)當設定立交明洞時,應分不同情況計算列車活載,公路活載或渡槽流水壓力。
(3)當明洞上方與鐵路立交、填土厚度小於1m時,應計算列車衝擊力;洞頂無填土時,應計算制動力的影響.
(4)當計算作用於深基礎明洞外牆的列車荷載時,可不考慮列車的衝擊力、制動力。
四、計算題(共24分)
如圖所示,兩端自由的彈性地基梁,長l=4m,寬b=0.2m,ei=1333×103n·m2,地基的彈性壓縮係數k=4.0×104kn/m3,求梁1、2及3截面的彎矩。
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