支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計

前言

　　《支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計》是為土木工程專業(yè)本科學(xué)生編寫的教材，全書內(nèi)容包括概述，擋土墻的土壓力計算，重力式擋土墻，懸臂式擋土墻，扶壁式擋土墻，加筋土擋土墻，錨桿擋土墻，錨定板擋土墻，土釘墻，框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻，排樁、地下連續(xù)墻，大型滑坡支擋結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與設(shè)計計算方法。本書除介紹支擋結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計計算理論外，還介紹了支擋結(jié)構(gòu)在工程中應(yīng)用的實例，以便教學(xué)。另外，本書還介紹了新型支擋結(jié)構(gòu)（土釘墻和框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻等）的最新設(shè)計計算理論和工程應(yīng)用，使學(xué)習(xí)者有進一步學(xué)習(xí)和提高的空間。本書除可作為土木工程專業(yè)教材外，還可作為巖土工程和結(jié)構(gòu)工程等專業(yè)碩士研究生教材，也可供土木工程技術(shù)人員參考。本書是按照我國現(xiàn)行的各種最新規(guī)范，并參照土木工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會的教學(xué)大綱編寫而成的。為適應(yīng)土木工程專業(yè)的教學(xué)需要，在編寫過程中力求理論闡述清楚，實用性強，并且每一章節(jié)都給出了設(shè)計例題，目的是盡量做到使學(xué)生通過本書的學(xué)習(xí)不但能懂得各種不同的支擋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)用范圍和設(shè)計計算方法，而且還能夠根據(jù)各種不同的環(huán)境條件選擇不同支擋結(jié)構(gòu)并能實際設(shè)計支擋結(jié)構(gòu)。本課程的先修課程是“土力學(xué)”、“基礎(chǔ)工程”、“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”等。本課程是主修交通土建和巖土與地下工程課程群的土木工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課和建筑工程課程群的土木工程專業(yè)學(xué)生的選修課。

內(nèi)容概要

　　《支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計》是新世紀土木工程系列教材之一，是根據(jù)教育部關(guān)于拓寬專業(yè)面、教材要面向21世紀的要求和“大土木”培養(yǎng)目標的需要編寫，參考了工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)性教學(xué)大綱，并結(jié)合支擋結(jié)構(gòu)的最新研究成果和我國新頒布的各種支檔結(jié)構(gòu)的規(guī)范編寫，以適應(yīng)土木工程專業(yè)的教學(xué)需要。全書共分12章：概述，擋土墻的土壓力計算，重力式擋土墻，懸臂式擋土墻，扶壁式擋土墻，加筋土擋土墻，錨桿擋土墻，錨定板擋土墻，土釘墻，框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻，排樁、地下連續(xù)墻，大型滑坡支擋結(jié)構(gòu)。另外，《支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計》為了便于學(xué)生自學(xué)，每部分均有例題，每章后均附有復(fù)習(xí)思考題?！吨踅Y(jié)構(gòu)設(shè)計》可作為本科土木工程專業(yè)的教材以及巖土工程、結(jié)構(gòu)工程和水利水電工程等專業(yè)的研究生教材，也可供土木、水利工程設(shè)計、施工和科技工作者參考。

作者簡介

　　朱彥鵬，男，1960年9月生，博士研究生導(dǎo)師，教授，蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院院長。1982年本科畢業(yè)于甘肅工業(yè)大學(xué)工業(yè)與民用建筑工程專業(yè)，1984年獲重慶建筑工程學(xué)院結(jié)構(gòu)工程碩士學(xué)位。蘭州理工大學(xué)結(jié)構(gòu)工程研究所所長，國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師，學(xué)科責(zé)任教授，結(jié)構(gòu)工程博士點學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人，甘肅省跨世紀學(xué)科帶頭人。近年來致力于結(jié)構(gòu)工程和巖土工程方面的研究工作，特別在高層建筑深基坑支護、黃土邊坡支擋結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計、黃土地區(qū)建筑糾偏及工程事故分析與處理等方面，完成了一批具有實用意義的科研課題。先后承擔(dān)了近80余項縱、橫向科研課題。獲省部級科技進步獎6項，廳局級科技進步獎10項。發(fā)表各類學(xué)術(shù)論文120余篇，其中EI檢索15篇。主編《特種結(jié)構(gòu)》、《鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)》、《混凝土結(jié)構(gòu)原理》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》《支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計》等教材七部，出版《支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計計算手冊》專著一部。

書籍目錄

　　第1章 概述1．1 支擋結(jié)構(gòu)的定義和分類1．2 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則1．3 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計方法1．3．1 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計的準備工作1．3．2 確定支擋結(jié)構(gòu)方案1．3．3 支擋結(jié)構(gòu)的布置和結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定1．3．4 支擋結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計計算1．3．5 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計的成果1．4 支擋結(jié)構(gòu)的新發(fā)展1．5 本書的主要內(nèi)容1．6 本書的學(xué)習(xí)重點復(fù)習(xí)思考題第2章 擋土墻的土壓力計算2．1 概述2．2 靜止土壓力計算2．3 庫侖土壓力理論2．3．1 基本假定與適用條件2．3．2 主動土壓力計算2．3．3 被動土壓力計算2．4 朗肯土壓力理論2．4．1 基本假定與適用條件2．4．2 主動土壓力計算2．4．3 被動土壓力計算2．5 超載作用下的土壓力2．5．1 填土表面滿布均布荷載2．5．2 起始位置與墻頂有一段距離的填土表面分布的均布荷載2．5．3 地面有局部均布荷載2．5．4 集中荷載和縱向條形荷載引起的土壓力2．5．5 車輛引起的土壓力2．5．6 鐵路荷載作用下的土壓力復(fù)習(xí)思考題第3章 重力式擋土墻3．1 重力式擋土墻的構(gòu)造及布置3．1．1 重力式擋土墻的構(gòu)造3．1．2 重力式擋土墻的布置3．2 重力式擋土墻的設(shè)計3．2．1 抗滑穩(wěn)定性驗算3．2．2 抗傾覆穩(wěn)定性驗算3．2．3 基底承載力驗算3．2．4 墻身承載力驗算3．2．5 設(shè)置凸榫基礎(chǔ)3．2．6 增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法3．3 衡重式擋土墻的設(shè)計3．3．1 衡重式擋土墻的受力分析3．3．2 短卸載臺衡重式擋土墻的設(shè)計3．3．3 拉桿卸載板衡重式擋土墻的設(shè)計復(fù)習(xí)思考題第4章 懸臂式擋土墻4．1 懸臂式擋土墻的特點及設(shè)計內(nèi)容4．2 懸臂式擋土墻的構(gòu)造要求4．3 懸臂式擋土墻的設(shè)計4．3．1 懸臂式擋土墻上的土壓力計算4．3．2 墻身截面尺寸的擬定4．3．3 墻體內(nèi)力計算4．3．4 凸榫設(shè)計4．3．5 墻身鋼筋混凝土配筋設(shè)計4．4 懸臂式擋土墻設(shè)計例題復(fù)習(xí)思考題第5章 扶壁式擋土墻5．1 扶壁式擋土墻的特點及設(shè)計內(nèi)容5．2 扶壁式擋土墻的構(gòu)造要求5．3 扶壁式擋土墻的設(shè)計5．3．1 土壓力計算5．3．2 墻踵板與墻趾板長度的確定5．3．3 墻身內(nèi)力計算復(fù)習(xí)思考題第6章 加筋土擋土墻6．1 加筋土擋土墻的構(gòu)造要求6．2 加筋土擋土墻的設(shè)計6．2．1 基本假定6．2．2 土壓力計算6．2．3 墻面設(shè)計6．2．4 拉筋長度計算6．2．5 拉筋截面設(shè)計6．2．6 全墻穩(wěn)定性驗算6．2．7 全墻抗拔穩(wěn)定系數(shù)復(fù)習(xí)思考題第7章 錨桿擋土墻7．1 錨桿擋土墻土壓力計算7．2 土層錨桿的承載力7．2．1 摩擦型灌漿錨桿的抗拔力7．2．2 擴孔型灌漿錨桿的抗拔力7．3 錨桿擋土墻的構(gòu)件設(shè)計7．3．1 墻身設(shè)計7．3．2 錨桿設(shè)計7．4 錨桿擋土墻的穩(wěn)定性分析7．4．1 單層錨桿擋土墻的穩(wěn)定性分析7．4．2 多層錨桿擋土墻的穩(wěn)定性分析7．4．3 粘性土中錨桿的穩(wěn)定性分析7．5 錨桿擋土墻例題復(fù)習(xí)思考題第8章 錨定板擋土墻8．1 概述8．2 肋柱式錨定板擋土墻的構(gòu)造8．3 肋柱式錨定板擋土墻的設(shè)計8．3．1 墻背土壓力計算8．3．2 肋柱、鋼拉桿和錨定板的內(nèi)力計算8．3．3 擋土板的內(nèi)力8．3．4 肋柱、錨定板、擋土板配筋8．3．5 錨定板的抗拔力8．3．6 鋼拉桿設(shè)計8．4 錨定板擋土墻的施工8．4．1 構(gòu)件預(yù)制8．4．2 填土程序及夯實要求8．4．3 對鋼拉桿、錨定板及擋土板的要求8．5 錨定板擋土墻設(shè)計例題復(fù)習(xí)思考題第9章 土釘墻9．1 土釘墻的設(shè)計計算9．1．1 土釘墻的荷載計算9．1．2 土釘抗拉承載力計算9．2 土釘墻整體穩(wěn)定性驗算9．2．1 建立滑移面搜索模型9．2．2 確定最危險滑移面9．2．3 軟件的開發(fā)9．3 土釘墻的優(yōu)化設(shè)計9．3．1 土釘墻的優(yōu)化設(shè)計法9．3．2 土釘墻優(yōu)化設(shè)計法例題9．3．3 土釘墻的優(yōu)化設(shè)計法的特點9．4 土釘墻設(shè)計例題復(fù)習(xí)思考題第10章 框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻10．1 框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋上墻上的土壓力10．2 框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算10．2．1 擋土板計算10．2．2 立柱和橫梁計算10．2．3 錨桿計算10．2．4 基礎(chǔ)埋深設(shè)計10．3 框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性驗算10．3．1 單排錨桿的穩(wěn)定性和框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻的整體抗傾覆穩(wěn)定性10．3．2 框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻的整體抗滑移穩(wěn)定性驗算10．3．3 軟件設(shè)計10．4 框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻的構(gòu)造要求10．4．1 構(gòu)造要求10．4．2 材料要求10．5 框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻設(shè)計、施工中的注意事項10．5．1 錨桿設(shè)計中的注意事項10．5．2 錨桿施工中的注意事項10．6 框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻設(shè)計例題復(fù)習(xí)思考題第11章 排樁、地下連續(xù)墻11．1 懸臂式排樁、地下連續(xù)墻支擋結(jié)構(gòu)11．1．1 懸臂式排樁、地下連續(xù)墻支擋結(jié)構(gòu)的工作原理11．1．2 懸臂式排樁支擋結(jié)構(gòu)的特點和適用范圍11．1．3 懸臂式排樁、地下連續(xù)墻支擋結(jié)構(gòu)計算公式11．2 單層支點排樁、地下連續(xù)墻支擋結(jié)構(gòu)11．2．1 單層支點排樁、地下連續(xù)墻支擋結(jié)構(gòu)的嵌固深度計算11．2．2 單層支點排樁、地下連續(xù)墻支擋結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及支點力計算11．2．3 單層支點排樁、地下連續(xù)墻的截面承載力計算11．2．4 單層支點排樁、地下連續(xù)墻支擋結(jié)構(gòu)的錨桿計算11．3 多層預(yù)應(yīng)力錨桿排樁支擋結(jié)構(gòu)11．3．1 多層預(yù)應(yīng)力錨桿排樁支擋結(jié)構(gòu)的計算模型11．3．2 多層預(yù)應(yīng)力錨桿排樁支擋結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算11．3．3 多層預(yù)應(yīng)力錨桿排樁支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計11．4 多層預(yù)應(yīng)力錨桿排樁支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計例題復(fù)習(xí)思考題第12章 大型滑坡支擋結(jié)構(gòu)12．1 抗滑樁12．1．1 抗滑樁的類型與設(shè)計方法12．1．2 抗滑樁的設(shè)計荷載12．1．3 抗滑樁的內(nèi)力計算12．1．4 抗滑樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計12．1．5 抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計例題12．2 預(yù)應(yīng)力錨索12．2．1 預(yù)應(yīng)力錨索的類型12．2．2 預(yù)應(yīng)力錨索的材料12．2．3 預(yù)應(yīng)力錨索的防腐12．2．4 預(yù)應(yīng)力錨索的結(jié)構(gòu)設(shè)計12．2．5 預(yù)應(yīng)力錨索的試驗與監(jiān)測復(fù)習(xí)思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　支擋結(jié)構(gòu)布置就是在支擋結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，確定各支擋結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的相互關(guān)系，（例如，扶壁式擋土墻中的扶壁的布置，框架預(yù)應(yīng)力錨桿擋土墻中的錨桿問距等。）以確定支擋結(jié)構(gòu)的傳力路徑，初步確定結(jié)構(gòu)的全部尺寸。確定支擋結(jié)構(gòu)的荷載取值和傳力路徑，就是使所有荷載都有唯一的傳遞路徑，至少，設(shè)計者應(yīng)在支擋結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型上確定各種荷載的唯一的傳遞路徑。這就要求合理地確定支擋結(jié)構(gòu)的計算模型。所采用的計算模型應(yīng)符合下列要求。①能夠反映結(jié)構(gòu)的實際體型、尺度、邊界條件、截面尺寸、材料性能及連接方式等。②根據(jù)支擋結(jié)構(gòu)的特點及實際受力情況，考慮施工偏差、初始位移及變形位移狀況等對計算模型加以修正。計算簡圖確定后，結(jié)構(gòu)所承受的荷載的傳力路徑即可確定。支擋結(jié)構(gòu)布置所面臨的問題是，支擋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸不是唯一的，也需要人為給定。可以用一些方法估算出構(gòu)件的尺寸，但最后要由設(shè)計者選定尺寸。支擋結(jié)構(gòu)布置中所面臨的這些選擇一般要憑經(jīng)驗確定，有一定的技巧性，選擇時，可參照有關(guān)規(guī)范、手冊和指南。在沒有任何經(jīng)驗可借鑒的情況下，這種選擇則依賴于設(shè)計者的直覺判斷，帶有一定的嘗試性。

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