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第1章 绪论1

1.1 大型地下空间的功能介绍1

1.1.1 地下停车场及市政交通枢纽1

1.1.2 地上城市活动空间3

1.1.3 城市商业和娱乐场所4

1.1.4 节能型地下空间4

1.2 本书的主要内容及工程背景5

1.2.1 广州花城广场地下空间项目概况6

1.2.2 广州万博中央商务区地下空间项目概述14

1.2.3 广州天河体育中心地下空间项目概述20

第2章 超大型地下空间结构整体地震响应分析25

2.1 地下建筑结构抗震设计的必要性25

2.2 分析模型及计算参数26

2.2.1 有限元模型整体信息26

2.2.2 模型材料特性28

2.2.3 模型边界条件29

2.2.4 地震波参数及加载方式31

2.3 超长地下空间结构的多点激振分析33

2.3.1 环路隧道位移结果及分析33

2.3.2 十字地下空间位移结构及分析35

2.3.3 高层塔楼的位移结果及分析37

2.3.4 高层结构裙房与十字地下空间之间的土弹簧轴向力结果及分析38

2.3.5 高层结构裙房与环路隧道之间的土弹簧轴向力结果及分析39

2.3.6 环路隧道结构缝轴向应力结果及分析40

2.4 超长地下空间结构在长周期地震波作用下的响应41

2.4.1 环路隧道位移结果及分析41

2.4.2 十字地下空间位移结果及分析43

2.4.3 高层结构塔楼的位移结果及分析44

2.4.4 高层结构裙房与十字地下空间之间的土弹簧轴向力结果及分析45

2.4.5 高层结构裙房与环路隧道之间的土弹簧轴向力结果及分析46

2.4.6 环路隧道结构缝轴向应力结果及分析47

2.5 不同方向地震波作用下结构响应的对比分析48

2.5.1 0度多点输入的计算结果及分析48

2.5.2 45度多点输入的计算结果及分析54

2.6 环路隧道与周边高层建筑相互影响59

2.7 周边土体对结构约束作用的分析64

2.7.1 土体阻尼对计算结果的影响64

2.7.2 土弹簧刚度对计算结果的影响68

2.8 设防地震和罕遇地震作用下结构缝变形分析73

2.9 环路隧道在不同约束条件下的结构响应分析75

2.10 万博地下空间设计分析小结78

2.11 花城广场地下空间结构的地震作用整体计算分析实例81

2.11.1 花城广场的结构特点——全埋式地下结构81

2.11.2 作为全埋式地下结构的地震作用整体计算分析84

2.11.3 全埋式地下结构的地震作用整体计算分析技术的推广与应用100

第3章 地下隧道与周边高层结构相互作用的抗震分析104

3.1 不等高嵌固对地下隧道影响104

3.1.1 计算模型104

3.1.2 计算结果105

3.1.3 小结117

3.2 环路隧道两侧均为建筑地下室的抗震分析117

3.3 环路隧道内侧地下室外侧土体约束的抗震分析121

3.4 不同厚度及本构模型下土的受压屈服分析124

3.4.1 计算模型125

3.4.2 土的本构模型125

3.4.3 计算结果125

3.4.4 小结138

3.5 环路隧道对高层结构嵌固端设定的影响分析138

第4章 地下空间结构与周边高层建筑结构之间相互作用的分析143

4.1 地下空间首层板作为周边高层建筑嵌固端的分析143

4.1.1 基本信息143

4.1.2 模型的动力特性及计算分析结果145

4.2 地下空间与周边高层建筑之间作用力的计算结果及分析147

4.2.1 计算模型147

4.2.2 地下空间内力计算结果及分析147

4.2.3 高层建筑远端侧土约束作用的分析150

4.3 地下空间结构对大底盘高层建筑底部约束作用分析151

4.3.1 大底盘裙房地下室远端侧土对塔楼侧向位移的约束作用151

4.3.2 大底盘裙房地下室的嵌固端位置设置的条件153

4.4 高层建筑地下室远端侧土对地下空间的影响分析154

4.4.1 计算模型154

4.4.2 计算分析结果155

4.5 高层建筑在风荷载作用下对相邻地下空间的影响分析156

4.5.1 计算模型156

4.5.2 计算分析结果156

4.6 粘滞阻尼器的作用效果分析159

4.6.1 计算模型159

4.6.2 粘滞阻尼器基本信息159

4.6.3 分析结果160

4.7 总结160

第5章 环路隧道三维模型的温度效应和减振分析162

5.1 万博项目隧道温度效应的设计计算162

5.1.1 工程概况162

5.1.2 直线段的有限元模型及参数163

5.1.3 混凝土后期收缩应力分析167

5.1.4 直线段隧道局部升温分析171

5.1.5 小结182

5.2 地下空间结构隔振降噪技术185

5.2.1 振动及其危害185

5.2.2 广州市珠江新城核心区市政交通项目隔振降噪设计192

5.2.3 花城大道隧道的隔声降噪计算分析196

5.2.4 隔振测试203

5.2.5 结构隔振降噪技术的推广与应用204

第6章 地下空间结构若干构造问题205

6.1 超长结构设缝205

6.1.1 工程背景208

6.1.2 超长结构温度应力分析210

6.1.3 解决方案——后浇带钢箱（板）变形装置技术218

6.1.4 地下结构后浇带钢箱（板）变形装置技术的推广与应用221

6.2 平板结构227

6.2.1 工程背景230

6.2.2 无梁楼盖内置环式型钢剪力键板柱节点的计算分析234

6.2.3 无梁楼盖内置环式型钢剪力键板柱节点技术的推广与应用242

6.3 结构防水防裂252

6.3.1 结构防水252

6.3.2 结构防裂254

6.4 混合基础257

第7章 几种结构形式在地下空间结构设计中的应用259

7.1 地下隧道顶板设计中U型梁的设计259

7.1.1 研究目的259

7.1.2 计算模型259

7.1.3 计算结果262

7.1.4 小结266

7.2 板上托柱的设计269

7.2.1 研究目的269

7.2.2 计算模型269

7.2.3 计算结果270

7.2.4 小结276

7.3 V形折曲顶板及拱形顶板的设计276

7.3.1 计算模型277

7.3.2 计算结果277

7.3.3 小结280

7.4 无梁楼盖的设计281

7.4.1 技术背景281

7.4.2 钢管空心混凝土板方案281

7.4.3 弹塑性有限元结果283

7.4.4 分析286

7.4.5 工程应用287

7.4.6 小结287

7.5 有地铁跨越的地下空间转换结构的设计289

7.5.1 广州体育中心项目290

7.5.2 广州花城广场项目295

7.5.3 推广与应用316

第8章 释放水浮力法技术在地下空间的应用318

8.1 相关规范规程介绍318

8.1.1 国家和行业标准318

8.1.2 地方标准319

8.1.3 在编的相关标准321

8.2 释放水浮力法的原理321

8.3 采用释放水浮力法的工程实例323

8.3.1 丽涛花园六期商住楼323

8.3.2 湛江新坐标商住小区项目325

8.4 小结340

第9章 地下结构专项论证研究范本341

9.1 工程概况341

9.1.1 项目名称341

9.1.2 地理位置341

9.1.3 工程规模及主要功能342

9.1.4 不利地质条件342

9.1.5 周边民用建筑、市政设施与本项目之间的关联342

9.2 设计依据342

9.2.1 国家及地方的规范、规程342

9.2.2 其他设计依据342

9.3 材料343

9.3.1 钢筋343

9.3.2 主要型钢343

9.3.3 主要构件混凝土强度等级343

9.4 荷载与作用取值343

9.4.1 地下室楼面荷载取值343

9.4.2 地下室覆土荷载取值344

9.4.3 水浮力荷载取值344

9.4.4 车辆（公路、轨道交通、人行隧道）及人防荷载取值344

9.4.5 地震作用参数取值344

9.4.6 温度荷载取值345

9.5 结构体系及结构布置方案346

9.5.1 结构体系346

9.5.2 竖向构件布置方案346

9.5.3 水平构件布置方案346

9.5.4 侧壁布置方案346

9.5.5 地下结构内衬材料及侧壁、顶板的防水防潮构造做法349

9.6 地基、基础设计方案349

9.6.1 主要勘察成果349

9.6.2 地基、基础设计方案351

9.6.3 不利地质条件处理方案356

9.7 超限程度判断356

9.8 抗震性能目标及针对超限的具体措施357

9.8.1 抗震性能目标及性能设计指标357

9.8.2 针对超限的具体措施357

9.9 地下结构结构防水及水浮力分析357

9.9.1 水浮力作用造成的裂缝分析357

9.9.2 混凝土温差收缩、徐变收缩引起的裂缝分析357

9.9.3 考虑后浇带及收缩徐变影响的模拟施工计算360

9.9.4 用于减少裂缝的预应力钢筋的布置及分析360

9.9.5 地下室结构内表面温度、整体保温性能分析360

9.9.6 地下空间不均匀水浮力分析361

9.10 地下空间的地震响应计算362

9.10.1 地下空间结构动力特性分析362

9.10.2 半埋式地下空间地震计算362

9.10.3 超长地下结构多点、多向地震波输入分析372

9.10.4 置于软土地基上的地下空间，考虑长周期地震波的地震响应373

9.10.5 地下空间与已有建筑连接复杂时的相互作用及地震影响评价374

9.11 基础变形及稳定性分析383

9.11.1 整体沉降分析383

9.11.2 沉降差引起附加变形及内力分析383

9.11.3 断裂带、基础液化对地下空间的影响分析383

9.11.4 基础整体抗倾覆、抗滑移稳定性分析384

9.11.5 周边高层建筑对地下空间造成的附加沉降分析384

9.11.6 水土流失对地下空间的影响计算（正常使用状态、地震状态）384

9.12 超长结构的温度应力分析384

9.12.1 结构整体温度应力计算384

9.12.2 结构温差效应分析384

9.12.3 水化热效应分析及收缩徐变分析389

9.13 其他专项计算分析394

9.13.1 地下空间隔振降噪计算394

9.13.2 楼板应力分析（地下空间局部收进、缺楼板、体型突变）403

9.13.3 大跨楼板舒适度验算403

9.13.4 地下空间局部收进403

第10章 常用计算软件介绍404

10.1 ABAQUS404

10.2 MIDAS/Gen409

10.3 SAP2000413

10.4 MIDAS/GTS416

10.5 MIDAS/Civil420

10.6 理正工具箱421

参考文献423