《地下建筑结构课程设计》教学大纲
课程编号：030237 学分：2 总学时：2周+20（上机） 大纲执笔人：张子新 大纲审核人：丁文其
一、课程设计性质与目的
通过对地下建筑结构工程的设计，初步掌握隧道等常用地下建筑结构设计的步骤和方法，巩固和加深所学的地下建筑结构计算方法及相关的理论知识。
二、课程设计基本要求
运用《地下建筑结构》课程已学习的知识，理论联系实际，解决实际工程问题。要求独立完成一般地下建筑结构布置；计算简图确定；结构构件截面尺寸估算；土压力等荷载、内力和配筋的计算；绘制施工图等综合能力的训练。通过地下建筑的结构设计、计算，加深理解地下结构设计的基本理论及概念，提高分析和解决问题的能力。
三、课程设计基本内容 1、隧道断面结构设计资料
设有某地下洞室工程所处地层的围岩类型介于丙Ⅰ类和丙Ⅱ类之间，时有地下水的活动影响，地层容重γ0＝25kN/m3，抗力系数k ＝3×105 kN/m3，kd ＝4×105 kN/m3，衬砌材料：拱圈边墙采用C15混凝土，γ＝24 kN/m3，E ＝2.6×107 kN/m2，平均超挖每边0.1m.
使用要求：内净跨l0/2＝4.45m ，内净高7.8m ＋0.27m ，根据净空高度及结构要求选定d0＝0.6m ，dn ＝0.9m ，dc ＝1.0m ，R0＝4.68m ，边墙底部展宽0.2m ，厚度0.6m 。
建议：(1). m l R R f 23090.3)2/(202
00=--=； (2) 侧压系数ξ＝0.1, 荷载计算321q q q q ++=；
(3) 要求：（1）计算书 （2）内力图 （3）设计断面图；
(4) 独自编制程序，并附详细计算书；
2、地铁隧道结构设计资料
设计的管片衬砌可安全承受设计荷载，基本资料如下： （1）隧道功能
设计的隧道将用作地铁隧道。 （2）设计条件 （3）管片尺寸
管片类型：RC ，平板型管片 管片衬砌直径：Do = 9500 mm 管片衬砌矩心半径：Rc = 4550 mm 管片宽度：b=1200mm 管片厚度：t=400mm
（4）围岩状况
埋深：H=12．3m
地下水位：G.L. + 0.6m Hw= 12.3+0.6= 12.9 m
N值：N=50
土的容重：γ= 18 kN/m3
土的水下容重：γ’=8 kN/m3
土的内摩擦角：Ф= 32°
土的粘性：C = 0 kN/m2
反作用系数：k = 20 MN/m3
侧向土压系数：λ= 0.5
附加荷载：p0 = 39.7 kN/m2
土的状况：砂质
材料允许应力：
混凝土：
额定强度fck=42 MN/m2
允许抗压强度δca=17 MN/m2
允许抗剪强度τca=0.55 MN/m2
钢筋(SD35)：
允许强度：δsa= 200 MN/m2
螺栓(材料8．8)
允许抗拉强度：δBa = 240 MN/m2
四、实验或上机内容
基于所采用的设计方法，编制相应的程序。
五、前修课程要求
理论力学、材料力学、结构力学、计算机语言、土力学等。
六、学时分配
两周：第一周完成相关的计算和设计说明书；
第二周编制计算程序，完成计算，绘制相关设计图纸。
七、教材与主要参考书
（1）《中国建筑工业出版社》，地下建筑结构，朱合华、张子新主编，2005 （2）《岩石地下建筑结构》，同济大学等编，中国建筑工业出版社，1979。（3）《混凝土结构基本原理》，张誉主编，中国建筑工业出版社，2000。（4）《公路隧道设计规范（GB2003）》，中华人民共和国国家标准。
八、课外要求
无