地下建筑与结构模拟试题五

一、谈一下你对地下空间开发意义的认识。（10分）

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答：一、城市地下空间开发的意义

1节约耕地：目前，我国城市建设占用耕地现象有增无减，这样持续下去必然带来我国人口的生存危机，而社会城市化水平的提高和城市用地的扩展又是不可避免的，这就带来生活用地与产粮耕地间的尖锐矛盾，如果不占用耕地，城市用地发展只有两条路可走，即高空或地下。

2城市地下空间资源广阔：地下空间资源包括三个方面涵义，即天然蕴藏总量；技术条件约束下可供合理开发的蕴藏总量；一定历史时期内的蕴藏总量。 3城市地下空间开发利用无疑会提高城市的容积率。

4城市地下空间对可持续发展的贡献在于它对环境生态的保护作用。由于利用了地下空间，可以使城市地面环境清洁美观，地面空间景色舒适宜人，提高城市居民的生活质量，有利于人口、经济、社会、资源和环境协调发展。地下建筑具有良好的抗震、防空袭和防化学武器等多种功能，是人们抵御自然灾害和战争危险的重要场所。 

二、地下街出入口都有几种设计方法？（10分） 

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答：地下街出入口主要形式：

1棚架式出入口；

2开敞式出入口；

3附建式出入口。 

三、城市地下空间规划都包括哪些主要内容？（10分） 

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答：城市地下空间工程规划的内容应包括以下几个方面：

1地下空间与地面空间规划的协调关系；

2城市地下空间工程规划的现状与发展预测；

3城市地下市政工程的规划；

4城市地下交通设施规划；

5城市地下空间民用工程规划；

6城市地下工业设施规划；

7城市地下贮存系统规划；

8城市防灾与防护系统规划。 

四、地下停车场防火分区及疏散有哪些主要要求？（10分） 

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答：1地下汽车库每个防火分区的最大允许建筑面积为2000 m2； 如在汽车库内设有自动灭火系统时，其防火分区的最大允许建筑面积可为4000 m2。

2电梯井、管道井、电缆井和楼梯间应分开设置。疏散楼梯的宽度不应小于1.1 m。

3汽车库、修车库的室内疏散楼梯应设置封闭楼梯间，其楼梯间前室的门应采用乙级防火门。

4汽车库室内最远工作地点至楼梯间的距离不应超过45m，当设有自动灭火系统时，其距离不应超过60m。

5汽车疏散坡道的宽度不应小于4m，双车道不应小于7m，两个汽车疏散出口之间的间距不应小于10m，汽车库疏散出口应不少于2个。Ⅳ类汽车库、Ⅲ类少于100辆的地下车库及双车道疏散的汽车库可设1个出口。 

五、人防工程的防护原则是什么？（10分） 

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答：人防工程的防护原则是：

1人防建筑必须按有关规定确实达到防护等级；

2要按“三防”的设计要求进行设计；

3防护工程最重要的两点：

首先，是防护厚度为1.0m覆土或0.7m钢筋混凝土，能把辐射剂量削弱99%，因此，增加覆土厚度是很重要的；其次，是口部要做好防冲击密闭，进风口的除尘、滤毒。 

六、附建式防空地下室受到的核爆动荷载有哪几种？各是如何计算的？（10分） 

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答：1周边动荷载

顶板计算中不计入上部建筑影响的防空地下室，其核爆动荷载最大压力PC1。

2顶板核爆动荷载：

（1）顶板计算中不计入上部建筑影响的防空地下室，其核爆 动荷载最大压力Pc1及升压时间t0h的计算公式为

式中：PC1—防空地下室结构顶板的核爆动荷载最大压力(KN/m2)；

Ph —顶板深度处压缩波最大压力(KN/m2)；

K —顶板核爆动荷载综合反射系数；

h —室内地坪至顶板外表面间的埋置深度(m)；

V0 —土的超始压力波速(m/s)；

γ —波速比。

（2）顶板计算中计入上部建筑物影响的防空地下室的核爆动荷载的最大压力计算式为

3侧墙的核爆动荷载

侧墙的核爆动荷载计算式为：

式中：PC2—土中结构外墙上水平均布核爆动荷载的最大压力(KN/m2)；

ξ —土的侧压系数；

h —土中结构外墙中点至室外地面的深度(m)。

4结构底板上核爆动荷载

式中：PC3——结构底板上核爆动荷载最大压力(KN/m2)；

η ——底压系数。

5出入口构件的核爆动荷载 

七、什么叫抗浮验算？其计算公式是如何表达的？（10分） 

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答：当地下工程位于较高的土中，为了保证结构不被水浮起，应进行抗浮验算，抗浮的验算式为

式中：K —抗浮安全系数；

Q重—结构自重、设备重及上部覆土重之和(kN)；

Q浮—地下水的浮力（kN）。 

八、圆形结构土体抗力分几种？分别有什么作用特点？（10分） 

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答：圆形结构土体抗力分以下几种：

1圆形结构自重

2地面荷载W0：地面荷载包括路面车辆、建筑物，当隧道管片顶部埋深大于7.0m时，该荷载可不予考虑。当埋深较浅时，即小于7.0m，日本资料一般取10kN/㎡。

3竖向地层压力：竖向地层压力由两个部分组成，即拱上部与拱背部。

4侧向地层土压力：

5静水压力qW

6侧向土体抗力：侧向土体抗力是指圆形隧道在横向发生变形时，地层产生的被动水压。土体抗力大小与隧道圆环的变形成正比，按文克列尔局部变形理论，抗力圆形为一等腰三角形，抗力分布在隧道水平中心线上下45°的范围内。

7竖向土体抗力K：竖向土体抗力K是与垂直荷载相平衡的地基反力。 

九、沉井结构井壁计算由哪几部分组成？（10分） 

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答：井结构井壁计算由以下几个部分组成：

1未下沉沉井井壁垂直受弯的计算：（1）矩形沉井；（2）圆形沉井。

2刃脚下土壤掏空时井壁竖向抗拉计算。

3下沉结束时井壁强度计算。

4圆形沉井井壁内力计算。 

十、地下连续墙有哪些主要构造要求？（10分） 

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答：1导墙：导墙要求使用C20混凝土，采用φ12~φ14@200配筋，导墙顶面在施工时应高于100mm，主要作用为防雨水进入，施工临时支撑纵向间距为1m左右 ，并设上下两道支撑，导墙深约为1~1.5m。

2槽段及连续墙：槽段长度一般为6~8m，通常不超过10m，日本施工连续墙最长为20m。连续墙的厚度为0.6~1.0m，最厚达1.2m，通常由计算确定。

3钢筋笼：地下连续墙钢筋通常采用HPB235，受力钢筋直径不宜小于16mm，构造筋不宜小于12mm，主筋保护层为70~80mm，保护层垫块厚为50mm，在垫块与墙面之间留有20~30mm的间隙，用于连接内外墙的锚固筋通常不大于φ20。在钢筋的控放位置上，纵筋宜设于内侧，模筋宜设于外侧，纵筋的底端应距离槽底面100~200mm，并略向内弯折，钢筋笼的构造见图。

4水下混凝土

混凝土强度不宜小于C20，混凝土的坍落度宜控制在150~200mm左右，混凝土施工应满足水下施工的要求。