1、当整体式圆管结构修建在松软的地层中，地层对结构的弹性抗力很小，故假定结构可自由变形。采用自由变形圆环法。

首先是荷载计算。包括环自重，竖向地层（单位宽）压力，地层水平力（单位宽）,静水压，地基反力等。其次是内力计算，采用弹性中心法。由于结构及荷载对称，拱顶切口处剪力为零，根据力的平衡及变形协同条件采用力法方程，可得圆环中任意截面的内力。

3、 假定抗力法

4、 衬砌结构在竖向荷载作用下，产生向地层方向的变形，从而引起弹性力。先假定圆管结构弹性抗力分布，然后通过竖向均布地层力作用下，圆环自重作用下，内水压力作用下，外部静水压力作用下任意截面弯矩与轴力的计算公式。按查系数表法求得相应内力。

框架结构是平面变形问题，沿纵向取单位宽度，按闭合框架计算其结构内力。首先确定顶板上荷载，底板上荷载及侧壁的荷载。然后采用力矩分配法，迭代法或位移法求框架内力。

二、地层结构法把地下结构与地层作为一个受力变形的整体，按照连续介质力学原理来计算地下结构以及周围地层的变形。不仅计算出衬砌结构的内力和变形，而且计算出周围地层的应力。充分体现了周围地层与地下结构的相互作用，但是由于周围地层以及地层与结构相互作用模拟的复杂性，地层结构法尚处于发展阶段。它包括如下内容：地层合理化模拟，结构模拟，施工过程模拟，以及施工过程中结构与周围地层的相互作用，地层与结构相互作用的模拟等。

总之，地下结构的设计受到各种复杂因素的影响，经验往往占据一定的位置。即使内力分析采用了比较严密的理论，其计算结果往往需要用经验类比加以判断和补充。我们在设计地下结构时只有同时进行多种设计方法的比较，才能做出较经济合理的设计。2100433B

1、 曲墙拱结构—采用假定抗力图形法

该结构被简化为主动荷载（垂直荷载大于侧向荷载）及弹性抗力共同作用下，支承在弹性地基上的无铰高拱。拱两侧弹性抗力按二次抛物线分布，最大抗力点为h点，值为σh。为了便于计算，可将基本结构分解为在主动外荷载和单位抗力（被动荷载）作用下的两个基本图式，分别计算出相应的截面内力和位移值，接着用迭加原理求出衬砌截面的总内力。具体步骤如下：

（1） 求出在主动荷载作用下衬砌截面的内力。

（2） 求在单位被动荷载（单位抗力）作用下截面i所产生的内力。

（3） 求最大抗力σh值。

（4） 求衬砌截面的总内力。

2、 直墙拱结构　该方法将拱圈和边墙分开计算，将拱圈处理为弹性固定在边墙上的无铰平拱，边墙处理为搁置在弹性地基上的直梁，在拱脚和墙顶连接处应满足力的平衡条件和变形连续条件。拱圈的弹性抗力的分布按“假定抗力图形法”计算最大抗力点发生在墙顶。其值为σh。拱脚处抗力为σd，当Φ=75－90°时可把σd当作抗力最大值。边墙底部视为弹性地基上的刚性梁，侧面按其换算长度来确定为长梁（≥2.75），短梁（1—2.75），刚性梁（<1）。然后按初参数方程来计算墙顶截面位移及边墙各截面的内力。拱圈衬砌截面的内力计算方法及步骤与曲墙式衬砌相同。

《地下结构抗震》主要论述地下结构震害及其特点、地下结构抗震计算与设计方法、地下结构抗震构造措施等，具体包括地下结构抗震概论、地下结构震害、地震与地震区划、地震作用下土的动力特性及土层动力响应计算、土-结构体系的动力相互作用、岩土中的应力波、动力计算的边界、地下结构抗震计算方法、地下结构抗震模型实验以及抗震设计原则与构造措施等。《地下结构抗震》包含了作者近年来在该领域内的研究成果，并结合我国的工程实例介绍了地下结构的抗震原理及其分析计算方法。

《地下结构抗震》为高等院校土建专业及地下结构专业高年级或相关专业的研究生教学使用，亦可供从事抗震工程的设计、研究人员参考。

第1章 抗浮设防水位

1．1 引言

1．2 抗浮设防水位

1．3 地下水浮力的计算

1．4 本章小结

第2章 抗浮设计

2．1 荷载分类

2．2 地下结构抗浮计算

2．3 地下结构抗浮稳定性验算

2．4 抗浮三阶段设计理念

2．5 本章小结

第3章 地下结构抗浮措施

3．1 概述

3．2 压载抗浮技术

3．3 降排截水技术

3．4 抗拔桩技术

3．5 抗浮锚杆技术

3．6 新型抗浮桩技术的应用

3．7 地铁车站抗浮措施

3．8 本章小结

第4章 等截面抗拔桩承载力及变形计算

4．1 概述

4．2 等截面抗拔桩极限承载力的计算方法

4．3 抗拔桩单桩的变形计算

4．4 抗拔桩单桩承载力特性

4．5 抗拔桩群桩的极限承载力

4．6 抗拔桩荷载一位移曲线及极限承载力预测

4．7 本章小结

第5章 扩底抗拔桩承载力及变形计算

5．1 概述

5．2 扩底抗拔桩的破坏形态

5．3 扩底抗拔桩承载力的计算

5．4 扩底抗拔桩荷载一位移曲线

5．5 本章小结

第6章 挤扩支盘桩抗拔承载力

6．1 概述

6．2 DX抗拔桩有限元模型

6．3 DX桩抗拔性能

6．4 本章小结

第7章 嵌岩抗拔桩的承载力

7．1 概述

7．2 嵌岩桩抗拔极限承载力

7．3 抗拔桩嵌岩段的极限侧摩阻力

7．4 灰色关联分析

7．5 嵌岩抗拔桩三维非线性有限元分析

7．6 本章小结

第8章 抗拔桩极限侧摩阻力试验

8．1 抗拔桩验收试验统计

8．2 广州地铁6号线嵌岩抗拔桩试验

8．3 太古汇嵌岩抗拔桩试验

8．4 嵌岩扩底抗拔桩试验

8．5 本章小结

第9章 抗浮锚杆极限承载力

9．1 概述

9．2 锚杆（索）扩孔钻头

9．3 抗浮锚杆的承载力计算方法

9．4 抗浮锚杆的破坏性试验及承载力预测模型

9．5 抗浮锚杆的现场验收试验成果分析

9．6 砂浆或混凝土与岩石粘结强度统计分析

9．7 本章小结

第10章 广州塔抗拔桩基础设计

10．1 工程概况

10．2 作用在基础上各种荷载组合及控制内力

10．3 基础选型

10．4 桩摩阻力试验及设计参数选择

10．5 抗拔桩基础设计计算

10．6 本章小结

第11章 珠江新城中轴线地下空间抗拔基础设计

11．1 工程概况

11．2 作用在基础（底板）上各种荷载组合

11．3 基础选型及设计参数

11．4 抗拔桩与锚杆设计及计算

11．5 抗拔桩与锚杆基本试验及验收试验

11．6 本章小结

第12章 广州轨道交通六号线如意坊站抗拔基础设计

12．1 工程概况

12．2 作用在基础（底板）上的荷载组合原则

12．3 抗拔桩基础选型及设计参数

12．4 抗拔桩基础设计与计算

12．5 本章小结

第13章 广州轨道交通六号线文化公园站抗拔基础设计

13．1 工程概况

13．2 作用在基础（底板）上荷载组合原则

13．3 基础选型及设计参数

13．4 抗拔桩设计

13．5 本章小结

附录A 广州市地下含水层分类及地下水位

A．1 自然地理条件

A．2 地下水的类型及其富水性划分

A．3 广州地区河流阶地的分布及特征

A．4 地下水补给、径流、排泄条件

A．5 广州市地下水资源开采状况对地下水位影响

A．6 广州地区地下水化学特性及环境调查

参考文献

本书为富有挑战性地区建设能源地下结构提供坚实基础。 本书的目的是给读者提供关于在一些区域已经使用、且最新可获得的能源地下结构相关知识及设计程序的全面性综述。本书分为三部分，每部分又划为不同的章节，由该领域最睿智的工程技术人员与学者撰写。第一部分描述能源地下结构的物理模型，包括室内试验研究土体的热力学行为、现场试验、离心机模型试验和小比尺模型试验。第二部分包括能量桩、管道、桥梁基础的数值模拟，且考虑了在不同气候区域条件下能源地下结构的使用功效。第三部分从能源地下结构的传播及岩土工程相关设计方法的发展角度，讨论了其在实际工程中的应用情况。