地下建筑结构论文(2)

对于混凝土梁、板、柱、拼装的弧板、复合衬砌等地下建筑结构，根据确定的荷载可以按容许应力法、破损阶段法和极限状态法进行验算分析。 3、结构可靠度设计方法

地下建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性，综合考虑各砷影响因素以后，可以用“失效概率”或“可靠度”来定量地描述。

四、地下建筑节能设计理念

地下建筑节能和建筑设计类似公共建筑节能设计标准,规定性指标可进一步分为建筑节能设计、室内环境节能设计计算参数和内部设备[4]。在此主要结合地下建筑的特点探讨建筑节能设计方面的有关问题。作为地下建筑,即使是浅埋类型,其围护结构的热工性能也要优于地面的保温建筑,这是地下建筑在节能方面的优势。此外,地下建筑也不用考虑遮阳设计。

地下建筑的节能设计应当充分考虑自然通风的有效利用。地下建筑的节能设计还必须针对工程潮湿的特点采取有效的措施。 1、地下建筑自然通风

自然通风是对自然能源的有效开发和利用。与机械通风相比,自然通风具有系统简单、管理方便、不用动力设备、节省钢材和运行费用以及无噪声污染等优点,对于节能有重要的意义。一切有条件利用自然通风的地下建筑,都应在满足室内空气参数的前提下,合理利用自然通风。建筑设计与自然通风关系十分密切。建筑的平面布局、风井的位置、风口的形式和尺寸都将直接影响到建筑自然通风的实际效果。

2、建筑平面布局和风井设计

地下建筑平面布局应保证自然通风气流能通畅地流经每个房间,并且气流阻力要小。高、低风井位置的确定,应注意能控制全局,避免出现气流短路,并使各房间气流均匀。同时还要考虑能利用地形、地物,有利于利用风压等因素。 1)平面布置

坑道式地下建筑的平面形式一般应布置成:通道式(通室式)、多巷式、回廊式和平行通道式[6]。

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图2 自然通风平面布置

Fig.2 Layout plan of natural ventilation

2)高、低口布置因为形成自然通风的原因有热压和风压两种,所以,使热压作用的方向与风压作用的方向一致,是自然通风设计的关键环节。 a.组织半定向式自然通风

热压作用所形成的气流,夏季高口进、低口排,冬季则相反。所以,建筑设计时,有目的地将水平出入口设在山体的两侧,并造成两口间适当的高差,使高口朝向夏季的主导风向,低口朝向冬季主导风向,将垂直出入口设在山体迎向夏季主导风向的一侧,使其成为高风井。专设高风井的,一般将高风井设在工程通风房间的中部。如果被覆层中间部位太厚,打风井造价过高时,可在朝向夏季主导风向的一端设高风井。如工程内外没有余热可以利用的,可根据季节改变风口形式。夏季,将高口改为进风型风口,低口改为排风型风口,使风压作用产生的气流方向与热压作用所产生的气流方向一致;冬季则相反。

b.组织定向自然通风当工程内有余热时,可以利用余热加热高风井排风,使该排风温度始终高于夏季室外气温。这样可以使热压作用产生的气流方向始终是低口进风、高口排风。 2、风口设计

风口的设计包括两部分:

1）房间隔墙及天花弧上的自然通风口房间隔墙上的风口要求:

a·风口装置阻力小,风口面积尽量大;

b·孔口气流速度一般应小于0·5 m/s;c·设百叶的铝板网风口时,注意竖百叶的安装角度,应顺向气流方向,起到导流作用。百叶角度以0~30°为宜。铝板网安装时,也要注意铝条的倾斜角度,使其顺向气流方向。 2）气流方向。

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风井上室内风口和风井上地面风口:风井上室内风口面积应当等于或大于风井的断面积。对于防护工程,风口应当具备防护功能。风井上地面风口的设计主要应注意两点:a.阻力小;b.利用风压。对于常用的百叶型风口,为减少百叶对气流的阻力,应在条件允许的情况下,尽可能地加大百叶的间距,将百叶厚度减薄,并使百叶表面尽量光滑。地下建筑自然进、排风井口宜设置风帽以利用风压,风帽应当严格区分进风型和排风型[5]。

五、地下建筑结构设计中的防潮设计理念

地下建筑与地面建筑相比,很大的一个特点就是潮湿,特别是在夏季。地下建筑潮湿的原因主要有四个方面: 1)被覆层漏水； 2)施工余水； 3)工程内部的散湿； 4)潮湿空气带进的湿量。

其中第1)、2)、3)条属于“内扰”,第4)条属于“外扰”。解决潮湿问题的措施一方面是防潮,一方面除湿。防潮主要是对内部湿源进行控制,具体来说就是防止工程周围的裂隙水进入内部。除湿则是利用建筑设备使工程内空气的含湿量降低。除湿实际上是对内外扰动的一个补偿过程,是以一定的建筑运行能耗为代价的。因此,实施严格的防潮措施,尽量减少除湿设备负荷也是地下建筑节能的重要途径。地下建筑的防潮措施归纳起来可从下面三方面来把握[2]:总体布局、土建设计和工艺布置。 1、总体布局 1)洞址选择。

要选择山形完整、岩性均一、节理裂隙不发育、无断层、地下水少和覆盖层厚的地段布置地下建筑。洞轴走向要尽量沿山脊布置并尽量避开山体表面外露岩石突出、破碎、构造差异大的地段,以减少山体裂隙水向洞室内渗漏。地下建筑上面的山体表面不应有大面积的坑洼,以免下雨后积水渗漏。 2)山体表面水的疏导。

地下建筑范围内的山体表面,结合地质情况,有条件应及时进行整修,使地表水不至滞留在地下建筑附近。地质调查遗留的深坑,以及影响地下建筑的溶洞、

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大裂隙等,应尽可能地回填密实,防止地表水大量渗入地下,给地下建筑防排水工程带来困难。地下建筑范围内如有农业灌溉水渠或水管通过时,要特别注意水渠、水管的防水问题,以免漏水对地下建筑的危害。地下建筑附近的山顶,不宜设置蓄水池。当地下建筑范围内可能汇集部分山体地表水时,应设置截水沟,将地表水引至地下建筑范围外。为确保洞口安全和截住仰坡流下的地表水,地下建筑的引洞部分宜延伸出山体一段距离,并设置挡碴墙和截水沟。 3)平面布局考虑自然通风的利用。 2、土建设计

对土建最基本的要求是围护结构无渗漏[6]:1)作好地坪防排水处理,确保地坪无渗漏;2)建筑内排水沟应确保排水通畅,必须做成暗沟形式;3)采用密闭门、防护密闭门;4)采用合理的、技术上成熟的围护结构形式,必须做到密闭、隔潮,并根据需要采取保温措施。地下建筑的土建工程完工后,应及时排除土建施工用水,并对洞室进行全面烘烤,烘烤后应立即投入使用,并保证通风系统正常运行。 3、工艺布置 工艺布置要求:

1)应尽量减少建筑内工作人员。

2)对防潮要求高的设备采取局部防潮措施。

3)减少和杜绝建筑内的湿源,对于必需在洞室内设置的生产、生活用水点宜做到。 a.厕所、洗手间宜放在洞口或在洞室内只设小便池; b.尽量不用消火栓;

c.尽量减少用水点,并应做好用水点的排水系统,严防堵塞。 4)雨具存放间布置在洞口。

5)对可能结露的冷水管及其他冷表面作保温处理。

六、地下建筑结构防震设计理念

地下结构抗震研究的主要方法地下结构的抗震研究主要是通过地震观测、实验研究和理论分析。地震观测主要是通过实测发生地震时地下结构的动力特性,进一步了解地下结构的地震反应。

1970年,日本首先利用松花群发地震,测定了地下管线动态应变,通过研究发现地下管线和周围地基一起振动,而地下结构本身并不发生振动。随后,人们有

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对沉埋隧道、盾构隧道和地下隧道等进行了地震观测,掌握了地下结构的动力特性,由此得出了地下结构地震反应 …… 此处隐藏：2416字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……