朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁《地下建造結(jié)構(gòu)》課程教學大綱課程編號：031190學分：3總學時：51大綱執(zhí)筆人：張子新大綱審核人：丁文其

一、課程性質(zhì)與目的《地下建造結(jié)構(gòu)》是土木工程專業(yè)限定選修課，是從事地下建造工程設(shè)計與施工的專業(yè)課程。通過本課程的學習，使學生控制或了解地下建造結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原理和設(shè)計計算主意，能夠按照地下結(jié)構(gòu)所處的不同介質(zhì)環(huán)境、使用功能和施工主意設(shè)計出安全、經(jīng)濟和合理的結(jié)構(gòu)。

二、課程基本要求通過學習，學生在控制地下建造結(jié)構(gòu)理論和應(yīng)用知識方面應(yīng)該達到如下要求：（其中基礎(chǔ)理論部分為必須達到；工程應(yīng)用部分因工程類型繁多，可按如實際需要按課內(nèi)學時分配表選用。

基礎(chǔ)理論部分了解地下建造結(jié)構(gòu)的概念和作用，認識土層和巖石中地下結(jié)構(gòu)的常見結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)設(shè)計的普通程序與內(nèi)容；了解土層和巖石地下襯砌結(jié)構(gòu)的荷載，了解結(jié)構(gòu)彈性抗力的概念和計算理論，控制常見荷載的計算主意和彈性抗力的局部變形理論計算主意。了解地道式結(jié)構(gòu)適用環(huán)境和構(gòu)造，控制拱形襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容和主意；了解地層與地下結(jié)構(gòu)共同作用的概念、分析原則和工程應(yīng)用。工程應(yīng)用部分了解各種隧道結(jié)構(gòu)的適用環(huán)境和構(gòu)造，控制拱形襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容和主意。了解淺埋式地道結(jié)構(gòu)的形式、構(gòu)造特點?？刂凭匦慰蚣芙Y(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計主意。了解附建式地下結(jié)構(gòu)（地下室）的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計計算內(nèi)容，控制常見地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算主意。了解盾構(gòu)隧道和頂管隧道的功能和適用環(huán)境，了解頂管結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容和主意，控制盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算主意和構(gòu)造要求。了解沉井、沉管結(jié)構(gòu)的類型和特點，了解沉管結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算內(nèi)容和主意，控制沉井結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算和構(gòu)造處理。了解噴錨結(jié)構(gòu)的概念和設(shè)計計算主意，認識新奧法的原理和實際運用。了解基坑工程圍護結(jié)構(gòu)的主要類型和構(gòu)造。控制水泥土、地下延續(xù)墻等圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計主意。控制支撐體系的設(shè)計主意。三、教學的基本內(nèi)容緒論地下結(jié)構(gòu)的概念和功用地下結(jié)構(gòu)的概念、功用和特點。地下結(jié)構(gòu)的形式地下結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式和適用環(huán)境。襯砌結(jié)構(gòu)的荷載荷載分類和組合地下結(jié)構(gòu)的荷載類型、組合原則和方式。土層壓力和圍巖壓力的計算理論和主意土層環(huán)境中不同土質(zhì)下土壓力的決定主意，巖石圍巖壓力的計算主意。地下結(jié)構(gòu)彈性抗力局部變形理論和共同變形理論的基本思想和假定，局部變形理論的詳細計算主意。水壓力、地震荷載和人防動荷載等的計算彈性地基中結(jié)構(gòu)物的計算概述彈性地基理論的概念、解析解與數(shù)值主意、優(yōu)缺點與適用場合。彈性地基梁能量原理、有限元表達式、軟件設(shè)計、工程應(yīng)用。地下框架結(jié)構(gòu)有限元表達式、軟件設(shè)計、工程應(yīng)用。物殊的課題深梁的計算、桿系結(jié)構(gòu)的幾何非線性、彈性地基板。地層與地下結(jié)構(gòu)的共同作用概述共同作用的概念、分析主意的現(xiàn)狀、地下結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計主意。地層模型彈塑性模型地道式結(jié)構(gòu)概述地道式結(jié)構(gòu)的受力特點，地道式結(jié)構(gòu)的類型和適用環(huán)境地道式結(jié)構(gòu)的荷載計算水平土壓力和垂直土壓力的計算，圍巖水平壓力和垂直壓力的計算，結(jié)構(gòu)其它荷載的計算。單層單跨拱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算和設(shè)計概述，結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何尺寸的計算，計算理論和簡圖，構(gòu)造和配筋。單跨雙層和單層多跨連拱結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和計算單跨雙層結(jié)構(gòu)計算簡圖和內(nèi)力計算特點，多跨連拱結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算。附建式地下結(jié)構(gòu)（地下室）概述地下室的功用、與基礎(chǔ)的關(guān)系、設(shè)計計算的主要問題和結(jié)構(gòu)類型梁板式地下室結(jié)構(gòu)選型，荷載計算，計算簡圖和內(nèi)力計算，構(gòu)件配筋與構(gòu)造樁箱、樁伐基礎(chǔ)和地下室的結(jié)構(gòu)計算不同上部結(jié)構(gòu)下的地下室結(jié)構(gòu)及其荷載、內(nèi)力計算主意考慮人防要求的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計人防荷載特點和計算主意，人防地下室的設(shè)計內(nèi)容和計算主意，口部處理盾構(gòu)隧道和頂管隧道概述盾構(gòu)隧道和頂管隧道的功用、特點和適用范圍，設(shè)計計算內(nèi)容盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)類型，荷載決定，計算理論，計算簡圖，內(nèi)力計算，構(gòu)造和配筋頂管隧道結(jié)構(gòu)類型，荷載決定，計算理論，計算簡圖，內(nèi)力計算，構(gòu)造和配筋沉井、沉管和地下延續(xù)墻概述沉井、沉管和地下延續(xù)墻的概念、適用范圍和特點，沉井結(jié)構(gòu)沉井的結(jié)構(gòu)類型和構(gòu)造，設(shè)計計算內(nèi)容，荷載計算，主要構(gòu)件的設(shè)計計算和構(gòu)造配筋，設(shè)計計算的若干問題沉管結(jié)構(gòu)沉管結(jié)構(gòu)的類型和構(gòu)造，結(jié)構(gòu)設(shè)計，管段銜接和防水技術(shù)地下延續(xù)墻地下延續(xù)墻類型，結(jié)構(gòu)設(shè)計，接頭設(shè)計噴錨結(jié)構(gòu)噴錨結(jié)構(gòu)的作用原理錨桿設(shè)計原理和計算主意錨桿加固拱頂危巖的計算，錨桿加固側(cè)墻危巖的計算，錨桿整體加固的計算，噴混凝土設(shè)計原理和計算主意噴混凝土局部加固的設(shè)計原理和計算主意，噴混凝土組合拱的設(shè)計原理和計算主意新奧法原理和運用地下結(jié)構(gòu)矩陣分析主意和彈性地基梁桿系有限元主意概述地下結(jié)構(gòu)矩陣分析主意的概念，地下結(jié)構(gòu)彈性地基梁桿系有限元的概念地下結(jié)構(gòu)矩陣分析主意的運用矩陣分析主意的計算原理，地下結(jié)構(gòu)矩陣分析法計算步驟，圓形襯砌結(jié)構(gòu)的矩陣力法分析彈性地基梁桿系有限元基本原理，計算主意和步驟，彈性地基上矩形閉合框架的桿系有限元分析四、實驗或上機內(nèi)容采用計算機算法語言編制普通的結(jié)構(gòu)計算程序用于地下延續(xù)墻結(jié)構(gòu)、沉管結(jié)構(gòu)、盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)、連拱隧道襯砌結(jié)構(gòu)、彈性地基上矩形閉合框架等的計算。五、前修課程要求土力學、巖石力學、彈性力學有限元材料力學和結(jié)構(gòu)力學鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)六、學時分配序號內(nèi)容學時安排小計理論課時實驗課時習題課時上機課時1緒論22襯砌結(jié)構(gòu)的荷載23地道式結(jié)構(gòu)6224地下室的設(shè)計625盾構(gòu)隧道和頂管隧道66沉井、沉管和地下延續(xù)墻617噴錨結(jié)構(gòu)48地下結(jié)構(gòu)矩陣分析和彈性地基梁桿系有限元629復(fù)習與考試4總計425451七、建議教材和參考書建議教材：《地下建造結(jié)構(gòu)》，朱合華、張子新，中國建造工業(yè)出版社，2023年年?！兜叵陆ㄔ旖Y(jié)構(gòu)》馮紫良等主編，待出版。參考書：巖石地下建造結(jié)構(gòu)，重慶建造工程學院等四校編，中國建造工業(yè)出版社，1982年。土層巖石地下建造結(jié)構(gòu)，同濟大學等編，中國建造工業(yè)出版社，1982年。徐干成、白洪才、洪穎人、劉朝編著.《地下工程支護結(jié)構(gòu)》.中國水利水電出版社，2002年谷兆祺、彭守拙、李仲奎編著.《地下洞室工程》.清華大學出版社，1994年龔維明、童小東、繆林昌、穆保崗編著.蔣永生主審.《地下結(jié)構(gòu)工程》.東南大學出版社，2004年張祝賀主編.朱合華、黃雄偉副主編.《地下工程》.同濟大學出版社，2023年年年

習

題

第一篇

總論第一章

緒論思量題1.1簡述地下建造結(jié)構(gòu)的概念及其型式。1.2

簡述地下建造結(jié)構(gòu)設(shè)計程序及內(nèi)容。

第二章

地下結(jié)構(gòu)的荷載思量題2.1地下建造荷載分為哪幾類？2.2簡述地下建造荷載的計算原則？2.3簡述土壓力可分為幾種形式？其大小關(guān)系如何？2.4靜止土壓力是如何決定的？2.5庫倫理論的基本假定是什么？并給出其普通土壓力計算公式？2.6應(yīng)用庫倫理論，如何決定粘性土中的土壓力大小？2.7簡述朗肯土壓力理論的基本假定？2.8如何計算分層土的土壓力？2.9不同地面超載作用下的土壓力是如何計算的？2.10考慮地下水時的水平壓力是如何計算的？2.11簡述圍巖壓力的概念及其影響因素。2.12簡述圍巖壓力計算的兩種理論主意？二者有何區(qū)別？2.13簡述彈性抗力的基本概念？其值大小與哪些因素有關(guān)？2.14如何決定彈性抗力？2.15簡述溫克爾假定。

第三章

彈性地基梁理論思量題3.1

簡述彈性地基梁兩種計算模型的區(qū)別。3.2

簡述彈性地基梁與普通梁的區(qū)別。3.3

簡述彈性特征系數(shù)的含義及其決定公式。3.4

何為彈性地基短梁、長梁及剛性梁？有什么區(qū)別？習題3.1

如圖所示，無限長彈性地基梁，在O點作用擴散力P，求梁的變位及內(nèi)力公式。

3.2

如圖所示，兩端簡支于剛性支座上的彈性地基梁，沿全長受有場布荷載q。試導(dǎo)出梁的變位及內(nèi)力公式。3.3

設(shè)在無限長梁上作用四個擴散荷載，試求B點的撓度及彎矩。已知。

第四章

荷載結(jié)構(gòu)法思量題4.1荷載結(jié)構(gòu)對受力模型有何假設(shè)4.2荷載結(jié)構(gòu)法將土體對結(jié)構(gòu)的作用分為哪兩部分4.3荷載結(jié)構(gòu)法如何考慮管片與地基間的互相作用第五章

地層結(jié)構(gòu)法思量題

5.1地層結(jié)構(gòu)法的受力模型如何假設(shè)，與荷載結(jié)構(gòu)法有何異同。

5.2地層結(jié)構(gòu)法中將土層模擬為平面材料，這對結(jié)構(gòu)的實際受力有何影響。第六章

地下建造結(jié)構(gòu)可靠度理論思量題

6.1可靠度的基本概念，地下工程的可靠度分析的特點。

6.2地下結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠度評價的常規(guī)主意有哪些。

6.3可靠度分析對地下施工技術(shù)、計劃設(shè)計有何影響。

第二篇土層地下建造結(jié)構(gòu)第七章

淺埋式結(jié)構(gòu)思量題

7.1淺埋式結(jié)構(gòu)的適用場合。

7.2淺埋式結(jié)構(gòu)的地層荷載如何考慮。

7.3矩形框架結(jié)構(gòu)法的計算原理。第八章

附建式大樓地下室思量題

8.1附建式大樓地下室的結(jié)構(gòu)形式有哪些。

8.2附建式大樓與主樓間的基礎(chǔ)銜接處如何處理。

8.3如何考慮主樓的基礎(chǔ)荷載對附建式大樓結(jié)構(gòu)受力的影響。第九章