地下結構設計理論與方法及工程實踐 [Theroy and Engineering Practice of Underground Structure Design] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《地下結構設計理論與方法及工程實踐》為國傢科學技術學術著作齣版基金、上海科技專著齣版資金、同濟大學學術專著（自然科學類）齣版基金資助項目。
　　《地下結構設計理論與方法及工程實踐》係統總結瞭孫鈞院士學術團隊近十年來主持承擔各類重大地下工程結構設計理論與方法研究的若乾創意性成果，包括：海底隧道製定*小埋深及其襯砌結構設計、軟基盾構法越江隧道縱嚮三維數值計算、水工輸水隧洞預應力混凝土復閤襯砌相互作用及其深大竪井基坑圍護結構靜動力分析、地下工程施工變形預測與控製的人工智能方法、地下水封油庫圍岩塊體穩定分析與滲流控製等方麵所作的較深入細緻的探討；在一些地下結構設計關鍵技術與工程應用方麵，也體現瞭多項學術上新的突破，如：橋梁樁基礎的群樁效應和工後沉降、樁基三維非綫性抗震動力分析與試驗颱試驗、江床淺層砂土局部液化動三軸試驗及其對大橋樁基承載力的影響、懸索大橋錨碇結構計人土體流變響應的時效數值分析與相關非常規土工試驗以及選用多個根鍵式小沉井的組閤式錨碇方案、飛機跑道軟基土縱嚮差異沉降的固結與蠕變三維黏彈塑性耦閤效應，等等；*後，搜集瞭近年來作者在國內多次專業研討會議、論證會議以及與專業媒體訪談中所提的書麵意見，並進行瞭摘引。
　　《地下結構設計理論與方法及工程實踐》可供各類地下工程和隧道業界廣大設計科研人員以及高校相關專業的老師與研究生們參考閱讀。

作者簡介

　　孫鈞，岩土力學與工程、隧道與地下建築工程專傢。1949年春畢業於上海國立交通大學土木工程學係，1956年隨蘇聯專傢CHI/ITKO教授攻讀鋼橋工程副博士學位，1980年美國北卡州立大學從事“博士後”研究。現任同濟大學地下建築工程係資深榮譽一級教授，1991年當選中國科學院（技術科學部）學部委員／院士。曆任國際岩石力學學會副主席暨中國國傢小組主席、中國土木工程學會副理事長（現學會顧問、名譽理事）、中國岩石力學與工程學會理事長（現名譽理事長）；全國“博士後”管委會專傢委員會土建學科評審組召集人，國傢自然科學奬評委，國內外若乾所知名大學和研究院所的名譽教授、客座研究員。在隧道與地下結構學科領域建立並開拓瞭新的學科分支——地下結構工程力學，是國內外該子學科的主要奠基人和開拓者之一。在岩土材料工程流變學、地下結構黏彈塑性理論、地下防護工程抗震抗爆動力學、城市環境土工學和軟科學理論與方法在岩土力學與工程中的應用等學科領域有深厚學術造詣並作齣瞭重要貢獻。20世紀80年代初葉起，承擔並完成瞭國傢重點科技攻關項目，國傢咱然科學基金重大、重點和麵上項目，省、部（上海市）級重大研究項目以及各項重點工程研究課題約70項。參與許多國傢重大工程建設項目，諸如：長江三峽工程，南水北調工程，港珠澳大橋島隧工程，京珠高速、秦嶺高速、蘭武客運專綫等越嶺公路、鐵路隧道群；廈門、青島和長江口海底隧道，多座跨越長江／黃浦江／錢塘江水底隧道；北京、上海、南京、廣州、深圳、天津、杭州、青島等諸大城市的地下鐵道和城市地下空間的規劃與建設；魯布革、天生橋、天荒坪、拉西瓦、小灣和漫灣等水電地下工程，大亞灣核電站廣州從化抽水蓄能電站地下廠房；淮南、淮北大型煤礦山巷峒工程；以及長江中、下遊和跨越珠江若乾座特大跨懸索大橋和斜拉大橋工程（陽邏、潤揚、蘇通、泰州、虎門一橋）等等，不一而足。科研成果應用於生産實際，取得瞭巨大的技術、經濟效益。在國內外發錶學術論文380餘篇，並專著10部、參著3部學術著作。

內頁插圖

目錄

第1章 海底隧道襯砌結構設計若乾技術關鍵研究
1．1 引言
1．2 抗外水壓力海底隧道圍岩最小覆蓋層厚度研究
1．2．1 研究內容和目的
1．2．2 最小覆蓋層厚度和圍岩壓力計算
1．2．3 海底隧道的最小覆蓋層厚度
1．2．4 海底隧道圍岩壓力、
1．2．5 對海底隧道滲水圍岩承載圈的論證
1．2．6 本節小結
1．3 海底隧道圍岩抗力係數的理論分析及其設計應用
1．3．1 研究意義和內容
1．3．2 圍岩抗力係數的理論與方法
1．3．3 利用有限環理論的圍岩抗力係數計算
1．3．4 海底隧道各區段圍岩抗力係數計算
1．3．5 本節小結
1．4 海底隧道鋼筋混凝土襯砌結構的限裂設計與分析
1．4．1 概述
1．4．2 海底隧道鋼筋混凝土襯砌結構的限裂設計
1．4．3 海底隧道鋼筋混凝土襯砌裂縫控製
1．4．4 本節小結
1．5 海底隧道襯砌結構運營期可靠性研究
1．5．1 概述
1．5．2 海底隧道運營期可靠性分析
1．5．3 對研究方法變更的說明及運營期隧道可靠性監測
1．5．4 本節小結
1．6 海床下岩體風化囊區段考慮圍岩流變時效特性的數值分析
1．6．1 概述
1．6．2 海底隧道穿越風化囊區段圍岩的流變屬性
1．6．3 海底隧道圍岩-襯護係統相互作用的流變時效數值分析
1．6．4 本節小結
參考文獻

第2章 越江軟基盾構法隧道管片襯砌結構縱嚮三維數值分析
2．1 引言
2．1．1 問題的提齣
2．1．2 研究內容與預期成果
2．2 盾構法隧道管片襯砌結構縱嚮分析計算的理論和方法
2．3 越江軟基盾構法隧道管片襯砌結構的縱嚮數值分析計算
2．3．1 基於雙麵彈性地基梁法分析的管片結構縱嚮沉降縫設置計算
2．3．2 計入結構與土體相互作用管片襯砌縱嚮沉降三維數值計算分析
2．4 本章主要結論
參考文獻

第3章 過江盾構法輸水隧洞預應力混凝土復閤襯砌的相互作用分析
3．1 引言
3．1．1 問題的提齣
3．1．2 結構受力特徵與復閤襯砌力學機理
3．1．3 主要研究內容
3．2 研究工作的總體考慮和要求
3．2．1 管片接頭模型的考慮
3．2．2 關於管片接頭剛度的認識
3．2．3 對方案1（不設防水膜），內外襯上下層間的接觸單元
3．2．4 對加設防水膜方案，考慮內外襯“單獨”受力情況
3．2．5 按摺綫多邊形雙層疊閤框架梁模擬計算
3．2．6 二次內襯施加預應力的計算
3．2．7 溫度應力計算時的各項基礎資料
3．2．8 復閤襯砌接觸界麵的數值模擬
3．2．9 其他相關方麵的問題
3．2．10 內襯施加預應力階段，內襯與外襯管片的聯閤受力問題
3．2．11 對幾處尚待商榷問題的進一步認識
3．3 工況1：單層管片圓環獨自受力工況
3．3．1 計算條件
3．3．2 荷載及土層參數
3．3．3 管片接頭力學性能
3．3．4 計算結果分析
3．4 工況2：預應力鋼絞綫有效應力計算
3．4．1 概述
3．4．2 內襯預應力張拉階段工況計算
3．5 工況3：單層管片的初始狀態計算
3．5．1 計算條件
3．5．2 計算結果分析
3．6 工況4：復閤襯砌隧洞內全壓通水運營工況，結構選型方案1，第一種工作條件
……
第4章 過江輸水隧道盾構始發深大竪井結構靜動力分析
第5章 大型地下水封儲油洞庫硬岩塊體穩定分析與滲流控製
第6章 橋梁樁基群樁效應及其承載力與沉降研究
第7章 橋梁樁基三維非綫性抗震動力分析與實驗
第8章 中等烈度地震江床淺層砂土局部液化及對樁基工程的影響研究
第9章 地下工程施工變形的智能預測與控製
第10章 懸索大橋錨碇結構數值計算與土工參數流變試驗
第11章 懸索大橋選用多個根鍵式小沉井的組閤式錨碇方案初探
第12章 飛機跑道軟基土沉降的固結與流變耦閤三維黏彈塑性分析
附錄 作者近年來在各地重大橋、隧工程評審會議上的書麵意見等摘引

前言/序言

　　自20世紀90年代中葉始，作者及其團隊成員先後承擔並完成瞭十多項國傢重大和特大型地下工程、各類隧道和橋梁深水基礎方麵的科學研究任務，所進行的各項研究均以這些工程項目為背景和技術依托，通過研究使之在學科理論層麵得到進一步的升華，運用工程地質、岩土力學、地下結構、計算機技術，乃至軟科學（側重智能科學）的理論與方法等手段，試從問題的本質和機理上為眾多技術難題得到其優化解決，此處將所得成果匯撰成這本書作。本書素材多摘取自上述各該工程科學研究項目的成果總結報告，經過精選和提煉並著力深化到理論高度來理解和認識，進而作齣較為詳細深入的剖析而形成這一專著性文稿。
　　作者從多年來的科研實踐中深切體會到，作為一本為工程技術服務的學科理論性專著，其研究內容必須既富學術內涵又有重要的工程實用價值。本書選題源自於近年來兩屆國傢五年計劃的科技攻關項目和863項目，以及由國傢自然科學基金資助的重點和麵上項目，部委和省市委托下達的行業攻關與工程研究課題。書中研究成果都已分彆通過瞭查新檢索、結題驗收和項目鑒定，其中的絕大多數已為工程納用，成為各該工程項目設計施工中的重要參考，並取得瞭相當的技術效益和經濟效益。
　　在學術創意性進取方麵，本書內容經作者歸納整理後得到以下各項，它們是（按書中所在各章的位次排序）：
　　（1）在海底隧道設計中，對抗受高水頭外水壓力下隧道圍岩沿縱嚮的最小覆蓋層厚度，大跨麯牆扁坦拱形隧道其周圈各類彆圍岩對約束隧道襯砌變形的抗力係數，鋼筋混凝土襯砌結構為抗受海水腐蝕和高圍壓要求的限裂設計、其日後運營期的使用可靠性，以及海床下岩體風化囊區段計入圍岩流變時效特性的分析計算等，均是隧道設計施工上的重要技術關鍵。本書這方麵的研究成果不僅富含學術內涵，在工程實用上也極具價值。
　　（2）埋置於軟黏性地基內的盾構法長大越江水底隧道的結構設計，一般多側重於其襯砌管片橫剖麵的內力和變形分析，而對沿隧道軸嚮縱長的設計計算則常有忽視，這是不夠完整的。隧道的縱嚮受力和變形在管片錯縫拼裝條件下，要求涉及三維問題；在深埋情況下，還必須改用雙麵地基梁的理論和方法進行。這些都在一定程度上增加瞭設計計算上的難度和復雜性。在隧道縱嚮設計中，為瞭優化結構縱嚮受力條件，還要求妥慎考慮縱嚮沉降縫的設置，它的設縫間距問題已成為業界探討的熱點。以上這些問題在本書中均有詳盡細緻的研究，這在當今的已有文獻中尚少見報道。
　　（3）對大直徑輸水有壓水工盾構法隧洞設計，在國內首次采用瞭預製管片外襯與現澆預應力鋼筋混凝土內襯構成的復閤式襯砌結構，就其內、外襯層間界麵設置防排水墊層與否的各種不同工況條件，著重對墊層與襯護新老混凝土間存在的不同粘結強度和摩擦阻力從而形成的界麵剪應力傳遞及其分布情況，進行瞭細緻周詳的數值分析，論證瞭設置上述墊層與否的兩種方案在受力上各自的優缺點與存在的問題。上項成果經工程竣工後現場測試，情況良好，成果應用於南水北調中綫一期穿黃隧洞工程，研究水平可暫居當今國際領先前沿。

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