山地建筑地下室外墙设计理论与应用研究

论文摘要

随着高层建筑的蓬勃发展,各种可用土地资源不断得到开发利用,山地建筑也日益增多。对于山地城市,如西部多山地丘陵的省市,其地形特征对山地建筑的选址、设计和施工都有较大影响。而作为山地建筑设计的重要原则就是节约用地,充分利用山地特征。因此山地建筑地下室的开发和利用就显得尤为重要。但由于山地建筑场地环境极为复杂,其地下室设计和施工面临的工程技术问题也日益增多。由于山地建筑场地平整时土方工程量大且易形成很多高陡人工边坡,山地建筑地下室外墙支护结构设计计算理论和应用的研究就成为山地建筑设计的一项重要内容。为此,本文主要对山地建筑地下室外墙支护结构的具体设计计算方法展开研究。本文首先深入分析了山地建筑地下室外墙土压力的特点,对其常规计算方法进行了相关阐述,并在此基础上引进广义库仑土压力计算理论,结合山地建筑地下室外墙的特点改进了简化广义库仑土压力计算方法,进而分析考虑超载、地下水等影响因素时山地建筑地下室外墙土压力分布特点,获得了一些有益的结论。其次,针对山地建筑地下室外墙结构与一般外墙不同的特点,对其计算模型、计算荷载、荷载组合形式及其内力分析和截面设计进行了研究和探讨,同时考虑山地建筑地下室外墙必须与支挡结构共同工作特点,对山地建筑支挡结构选型及其设计计算方法和构造措施做相关阐述,并重点介绍了工程中常用的悬臂式混凝土挡墙的设计计算方法。在此基础上,根据山地建筑地下室外墙的工程特点以及目前实际工程中的地下室外墙设计现状,提出一种兼作地下室外墙的支挡结构-外墙支护体系,并对其计算方法进行了探讨,同时对其设计计算的影响因素进行了分析。最后,以某实际工程施工期间及竣工后土压力和位移等参数的监测结果的分析验证支挡结构-外墙体系的可行性与合理性,并采用有限元分析程序SATWE对其进行计算分析,从数值分析的角度验证支挡结构-外墙体系设计计算方法的正确性和合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 土压力研究现状综述
• 1.2.2 挡土墙研究现状综述
• 1.2.3 山地建筑地下室外墙的研究现状
• 1.3 本文的研究目的与意义
• 1.4 本文的研究内容与工作
• 第2章 山地建筑地下室外墙土压力计算方法
• 2.1 概述
• 2.2 山地建筑地下室外墙侧土压力特点
• 2.2.1 土压力分类
• 2.2.2 地下室外墙土压力特点
• 2.3 常用土压力计算方法
• 2.3.1 土压力计算方法概述
• 2.3.2 常用土压力计算方法
• 2.4 山地建筑地下室外墙土压力计算
• 2.4.1 地下室外墙土压力计算方法
• 2.4.2 地下室外墙土压力计算其它因素
• 第3章 山地建筑地下室外墙结构计算方法
• 3.1 概述
• 3.2 山地建筑地下室外墙结构模型简化
• 3.2.1 计算模型的选取
• 3.3 山地建筑地下室外墙受力计算方法
• 3.3.1 荷载与荷载组合
• 3.3.2 内力分析
• 3.3.3 截面设计
• 3.3.4 山地建筑地下室外墙影响因素分析
• 第4章 山地建筑支挡结构设计计算方法
• 4.1 概述
• 4.2 山地建筑支挡结构简述
• 4.2.1 山地建筑支挡结构特点及选型
• 4.2.2 山地建筑支挡结构设计计算与构造措施
• 4.3 悬臂式混凝土挡土墙计算方法
• 4.3.1 荷载及截面尺寸计算
• 4.3.2 整体稳定性及墙身强度计算
• 第5章 山地建筑支挡结构-外墙设计计算方法
• 5.1 支挡结构-外墙体系设计思想
• 5.1.1 支挡结构-外墙体系简述
• 5.1.2 支挡结构-外墙体系设计思想
• 5.2 支挡结构-外墙体系设计计算模型
• 5.2.1 支挡结构-外墙体系应用条件
• 5.2.2 支挡结构-外墙体系计算模型
• 5.2.3 支挡结构-外墙体系推广应用
• 5.3 综合设计计算方法
• 5.3.1 判别条件
• 5.3.2 荷载计算及荷载组合
• 5.3.3 稳定性验算
• 5.3.4 截面设计
• 5.3.5 构造要求
• 5.4 小结
• 第6章 山地建筑地下室外墙工程应用实例
• 6.1 工程概况
• 6.1.1 建筑条件
• 6.1.2 场地岩土工程条件
• 6.1.3 支挡结构-外墙体系应用
• 6.2 设计计算
• 6.2.1 荷载计算
• 6.2.2 稳定性计算
• 6.2.3 截面设计
• 6.2.4 构造要求
• 6.3 施工、监测与验算
• 6.3.1 施工与监测
• 6.3.2 验算
• 6.4 结论
• 结语
• 参考文献
• 附录 A 综合楼SATWE分析总信息文件（节选）
• 致谢