地下结构设计
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课程评价
spContent=主要讲述地下结构的设计与计算原理和方法,涉及地下结构的荷载计算方法,地下结构的弹性地基梁理论,地下结构设计一般原则和方法,地下结构的数值设计计算方法以及浅埋式、附建式、沉井、地下连续墙、盾构隧道、沉管、基坑围护结构、顶管结构、整体式隧道、喷锚支护、特殊结构的设计与计算等内容。
—— 课程团队
课程概述

随着我国国民经济的飞速发展,城市地铁、轻轨、高速铁路、高速公路、水电、矿山、市政交通、高层建筑及地下商业建筑等都有了很大的发展。城市地下空间的利用范围相当广泛,包括居住、交通、商业、文化、生产、防灾等各种用途。合理开发利用地下空间,既可以拓展城市空间、节约土地资源,又可以缓解交通拥挤、改善城市环境,亦有利于城市的减灾防灾;既是有效解决城市人口、环境、资源等问题的重要举措,又是实现城市可持续发展的重要途径。

课程内容包括地下结构的基本概念、荷载类型及确定方法、弹性地基梁理论、地下结构的力学计算方法、地下结构的数值分析方法和地下结构可靠度理论;以及浅埋式地下结构设计、附建式地下结构设计、地下连续墙结构设计、基坑支护结构设计、盾构法隧道结构设计、沉井结构设计、沉管结构设计、顶管管幕及箱涵结构设计、整体式隧道结构设计、锚喷支护结构设计和特殊地下结构设计。

通过该课程的学习,能够了解地下结构设计的规范与设计的基本理论,掌握地下结构设计与计算的基础理论和技能,为从事地下结构设计方面的工作打下坚实的基础。

该课程适用于城市地下空间工程、建筑工程、公路工程、铁路工程、桥梁与隧道工程、水利水电工程等相关专业的高年级本科生及相关专业研究生,也可供相关专业工程技术人员参考学习。

课程参考国内外地下结构方向相关教材和文献,并结合新规范、工程案例和数值模拟,重点突出地下结构设计的基本概念、基本理论和基本方法;部分章节内容采用了板书推导。

授课目标

通过本课程的学习,能够了解地下结构工程中不同的结构形式和特点,对地下结构工程的理论体系产生一个基本认识,了解地下结构设计的基本理论与规范要求,掌握地下结构设计与计算的基本技能,为从事地下结构设计、施工、监测等方面的工作打下坚实的基础。具体来说,教学目标主要包括在知识上了解地下空间、地下结构、弹性抗力等基本概念,熟悉地下结构的设计原则、设计内容和流程,掌握各类地下结构的设计原理和方法,学会应用地下结构的设计原理来解决工程实际中的问题。在素质上充分认识到地下结构设计对于国家发展、社会进步和人民生命财产安全的重要意义,增强地下结构设计的责任感。掌握地下结构设计的基本体系,提高对于地下结构的设计计算能力,解决工程实际中的有关问题。

课程大纲
预备知识

      地下结构设计课程是土木工程城市地下工程方向或城市地下空间工程专业的一门专业必修课程;其先修课程是《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《弹性力学》、《土力学》、《岩石力学》和《混凝土结构设计原理》等。

参考资料

[1] 崔振东. 地下结构设计(第2版). 中国建筑工业出版社, 2022年8月.(江苏省“十四五”重点教材、住建部“十四五”规划教材)

[2] Zhen-Dong Cui, Zhong-Liang Zhang, Li Yuan, Zhi-Xiang Zhan, Wai-Kai Zhang. Design of Underground Structures. Springer Press, Aug. 2019.