文档介绍：第2章地下建筑结构的荷载
本讲内容
荷载种类和组合
荷载确定方法
岩土体压力的计算方法
初始地应力、释放荷载与开挖效应
弹性抗力
其他荷载
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1. 荷载种类和组合
荷载种类
按存在状态可分为:静荷载、动荷载和活荷载等
静荷载:又称恒载;
动荷载:这是瞬时作用的动荷载
活荷载:是指在结构物施工和使用期间可能存在的变动荷载,其大小和作用位置都可能变化。
其它荷载:混凝土材料收缩(包括早期混凝土的凝缩与日后的干缩)受到约束而产生的内力;
1. 荷载种类和组合
荷载组合
各种荷载对结构可能不是同时作用,需进行最不利情况的组合。先计算个别荷载单独作用下的结构各部件截面的内力,再进行最不利的内力组合,得出各设计控制截面的最大内力。
最不利的荷载组合一般有以下几种情况:
(一)静载;
(二)静载+活载;
(三)静载+动载(原子爆炸动载、炮(炸)
弹动载)
2. 荷载的确定方法
确定依据
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1、依据规范:当前在地下建筑结构设计中试行的规范、技术措施、条例等有多种。有的仍沿用地面建筑的设计规范,设计时应遵守各有关规范。
3. 计算理论
计算原理
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地下结构的计算理论较多地应用以文克尔假定为基础的局部变形理论以及以弹性理论为基础的共同变形理论。
地层对结构的弹性抗力限制了结构的变形,故改善了结构的受力情况。
3. 计算理论
地下结构在主动荷载作用下会发生变形,而地层阻止这种变形发展,给结构一定的弹性抗力,如下图所示:
拱形、圆形等有跨变结构的弹性抗力作用显著。
而矩形结构的抗力作用较小,在软土中常忽略不计。
3. 计算理论
计算方法
土层地下建筑结构的计算方法有:一般结构力学法,弹性地基梁法(见本书第3章),矩阵分析法,荷载――结构法,地层――结构法(见本书第4章)。近来发展用连续介质力学的有限单元法来计算结构与地层的内力,并进而考虑弹塑性、非线性、粘弹性的计算方法。
荷载的计算
地下建筑结构上所承受的荷载有结构自重、地层压力、弹性抗力、地下静水压力、车辆和设备重量及其他使用荷载等。
其中地层压力(包括土压力和围岩压力)是至关重要的荷载。