盾构隧道管片设计：从容许应力设计法到极限状态设计法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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小泉淳 等 编

图书标签:

• 盾构隧道
• 管片设计
• 容许应力
• 极限状态
• 隧道工程
• 结构设计
• 地下工程
• 混凝土结构
• 隧道施工
• 岩土工程

出版社： 中国建筑工业出版社

ISBN：9787112135561

版次：1

商品编码：10992296

包装：平装

出版时间：2012-03-01

页数：338

内容简介

《盾构隧道管片设计：从容许应力设计法到极限状态设计法》系统论述了盾构隧道管片设计的两种方法，即容许应力设计法和极限状态设计法。全文分为５部分，从设计理念，设计流程出发详细阐述了盾构隧道管片的设计技术和理论，汇集了日本目前盾构隧道设计领域的最新设计方法和科研成果，并配带了具体的设计图纸。在附录部分给出了特殊管片的设计方法及设计过程中具体设计参数的计算方法等。

前言/序言

《盾构隧道管片设计：从容许应力设计法到极限状态设计法》 本书深入探讨了盾构隧道管片的设计理念与方法，系统梳理了从经典的容许应力设计法到当前主流的极限状态设计法的演变历程。全书旨在为岩土工程、结构工程及相关领域的工程师、研究人员和学生提供一套全面、系统的管片设计理论与实践指南。 第一部分：设计理念的演进与基础 本部分将首先回顾盾构隧道工程概况，介绍盾构法的基本原理、施工工艺及其在现代地下工程中的重要地位。随后，重点阐述结构设计方法的历史沿革，从早期基于经验的规范方法，逐步过渡到基于材料性能和失效模式的科学设计体系。 第一章 绪论 盾构隧道工程概述：发展历程、应用领域、技术特点。 地下工程结构设计的基本原则。 结构设计方法的演进：经验法、容许应力法、极限状态法。 本书的研究内容、结构安排与主要贡献。 第二章 材料性能与力学行为 管片材料（混凝土、钢纤维混凝土、铸铁等）的力学性能：抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、抗折强度、耐久性等。 材料在不同加载条件下的行为：单轴受压、受拉、弯曲、剪切。 考虑材料非线性的本构模型。 管片接头的设计与连接机理：刚接、铰接、滑移接头及其对整体受力性能的影响。 衬砌结构在不同地质条件下的长期行为：徐变、收缩、温度效应。 第三章 载荷分析与荷载组合 盾构隧道承受的主要荷载： 土压力： 静止土压力、主动土压力、被动土压力，考虑地下水影响。 围岩变形引起的荷载： 衬砌的约束作用，围岩回弹与固结。 施工过程中的荷载： 拼装、注浆、盾构掘进过程中的瞬时荷载。 地质不均匀性引起的荷载： 局部高压、断层、软弱夹层。 运营荷载： 列车荷载、交通荷载、设备荷载。 环境荷载： 地震荷载、温度变化、冻胀。 荷载的识别、量化与计算方法。 荷载组合原则：基于概率统计的荷载组合方法，不同荷载效应的组合系数。 考虑不利荷载组合情况的分析。 第二部分：容许应力设计法（ASD）及其应用 本部分将详细介绍容许应力设计法的基本原理、计算步骤和适用范围。重点分析如何根据材料的许用应力来控制管片结构的应力水平，并探讨其在实际工程中的应用局限性。 第四章 容许应力设计法原理 容许应力设计法的基本概念：安全系数、许用应力、应力分析。 基于材料强度的许用应力取值：屈服强度、抗压强度、抗拉强度等。 应力集中效应与局部受力分析。 混凝土结构构件的容许应力设计：偏心受压、偏心受拉构件的承载能力。 钢筋混凝土构件的容许应力设计。 第五章 容许应力法在管片设计中的应用 管片结构的简化模型与受力分析：环向应力、径向应力、弯曲应力。 基于容许应力法的环片设计： 考虑恒载、活载及土压力的应力校核。 接头处的应力分析与验算。 钢筋混凝土管片配筋的容许应力法设计。 容许应力法的局限性：未考虑材料的塑性变形、荷载的变异性以及失效模式的全面分析。 典型工程案例的容许应力法设计分析。 第三部分：极限状态设计法（LSD）及其深化 本部分将全面阐述极限状态设计法的核心理念，包括承载能力极限状态（ULS）和正常使用极限状态（SLS）。重点介绍如何基于材料的强度、稳定性和变形等失效准则进行设计，并详细阐述其在管片设计中的具体应用，包括不同荷载条件下的验算和构件设计。 第六章 极限状态设计法原理 极限状态设计法的基本概念：极限状态、分项系数、设计值、标准值。 承载能力极限状态（ULS）：材料强度破坏、整体失稳、结构变形过大。 正常使用极限状态（SLS）：过度变形、裂缝宽度、振动。 可靠性理论基础：概率、失效概率、设计可靠度指标。 国内外主要设计规范中极限状态法的应用。 第七章 承载能力极限状态（ULS）设计 管片结构的塑性分析与破坏模式：弯曲破坏、剪切破坏、压屈破坏。 基于塑性理论的管片承载能力计算： 环向弯曲承载能力：考虑轴力、弯矩耦合作用。 径向承载能力：土压力与衬砌的相互作用。 接头处的极限承载能力分析。 考虑失稳效应的设计：整体稳定性、局部稳定性。 管片衬砌在不同地质条件下的长期承载能力分析。 有限元方法在极限状态分析中的应用。 第八章 正常使用极限状态（SLS）设计 管片结构的最大变形控制： 考虑围岩变形与衬砌约束引起的位移。 施工过程中的位移控制。 运营过程中的变形控制。 裂缝宽度控制： 钢筋混凝土管片在受弯时的裂缝出现与发展。 控制裂缝宽度的设计原则与计算方法。 裂缝对耐久性、防水性的影响。 振动响应分析： 运营荷载引起的管片结构振动。 振动对结构性能和环境的影响。 防水与耐久性设计： 考虑地下水渗透的防水措施。 材料耐久性要求与设计寿命。 第四部分：高级设计技术与工程实践 本部分将进一步拓展管片设计的深度与广度，介绍先进的设计方法，并结合实际工程案例，探讨设计中的常见问题与解决方案。 第九章 结构分析方法与数值模拟 结构力学分析方法：解析法、有限差分法、有限元法。 有限元模型建立：节点、单元、网格划分。 本构模型选择：线弹性、弹塑性、损伤模型。 模拟不同工况下的管片受力与变形。 参数分析与敏感性研究。 数值模拟在疑难复杂工程问题中的应用。 第十章 接头设计与连接性能 管片接头的类型与连接机理。 接头对管片整体力学性能的影响。 接头刚度、强度与延性的分析。 接头防水密封性能设计。 接头设计参数的优化。 第十一章 盾构隧道管片设计实例分析 城市地铁隧道管片设计：不同地质条件下、不同荷载组合下的设计。 公路隧道、水下隧道管片设计特点。 大直径盾构隧道管片设计。 复杂地质条件（如软土、膨胀土、穿越断层）下的管片设计挑战。 设计中常见的问题与对策：沉降控制、防水失效、衬砌损伤等。 第十二章 未来发展趋势 智能化设计与参数化设计。 高性能材料在管片设计中的应用。 数字化施工与设计协同。 基于全寿命周期的管片设计。 环境友好型管片设计。 本书内容翔实，理论与实践结合紧密，旨在为读者提供一个全面、深入的盾构隧道管片设计知识体系，助力工程师们在复杂多变的地下工程环境中，设计出安全、经济、耐久的盾构隧道结构。

评分☆☆☆☆☆

这是一本能够真正帮助读者提升专业技能的书籍。我之前接触过一些关于盾构隧道管片设计的资料，但总觉得不够系统、不够深入。而这本书，则弥补了我的这一遗憾。作者在书中，系统地介绍了容许应力设计法和极限状态设计法，并对两者的优缺点进行了详细的比较。同时，还针对实际工程中遇到的各种问题，提出了切实可行的解决方案。 我尤其喜欢书中关于“管片接头设计”的章节。管片接头作为盾构隧道衬砌结构的重要组成部分，其设计的好坏直接关系到隧道的整体性能。作者在书中，详细介绍了各种类型管片接头的受力特性，并给出了相应的计算公式和设计建议。此外，作者还对管片接头的密封性能进行了详细的分析，并提出了相应的解决方案。这些内容，对于提高盾构隧道工程的防水性能和耐久性，具有至关重要的意义。总而言之，这是一本值得所有从事盾构隧道设计和施工的工程师仔细研读的宝贵资料。

评分☆☆☆☆☆

我之前主要从事地铁车站的设计工作，对盾构隧道管片的设计了解不多。但随着城市轨道交通建设的不断深入，盾构隧道的重要性也日益凸显。偶然的机会，我接触到了这本书，并被其内容深深吸引。作者在书中，不仅详细介绍了盾构隧道管片的设计理论和方法，还对其在不同类型隧道中的应用进行了广泛的探讨。这让我对盾构隧道有了更全面的认识。 让我感到惊喜的是，本书并没有局限于单一的设计方法，而是将容许应力法和极限状态法进行了有机的结合。作者首先从容许应力法的基本原理入手，讲解了管片在各种荷载作用下的应力分布和变形情况。然后，循序渐进地引入了极限状态设计法，并详细阐述了其在提高结构安全性、优化经济性方面的优势。作者在讲解过程中，穿插了大量的工程实例，让我能够更直观地理解理论知识在实际工程中的应用。特别是关于“超载安全系数”和“可靠度指标”的计算，作者给出了详细的步骤和方法，为我今后的设计工作提供了有力的指导。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是，盾构隧道管片设计不再是冰冷的计算和公式，而是一门充满智慧和艺术的学科。作者通过生动的语言和形象的比喻，将抽象的力学原理变得触手可及。我之前对盾构隧道的一些工程事故，一直感到困惑，不明白为什么会发生。而这本书，则为我揭示了其中的奥秘。例如，作者在讲解“失稳机理”时，通过图文并茂的方式，展示了管片在不同荷载作用下可能发生的变形和破坏模式，让我对这些潜在的风险有了深刻的认识。 特别是关于“超载”和“疲劳”对管片寿命的影响，作者的分析让我茅塞顿开。以往，我们更多地关注管片的静载能力，而忽略了动载和累积效应。这本书，则让我认识到，在长期的运营过程中，管片也可能因为车辆荷载的反复作用而产生疲劳损伤，从而影响其使用寿命。作者因此提出的“疲劳设计”的概念，以及相关的评估方法，对我启发很大。这让我开始思考，在未来的设计中，是否需要将疲劳寿命作为一个重要的设计指标来考虑。

评分☆☆☆☆☆

作为一名结构工程师，我对能够解决实际工程问题的技术文献尤为看重。这本书恰恰满足了我的这一需求。它不仅仅是一本理论书籍，更是一本实用的设计指南。作者在书中提供了大量的设计图表、计算表格和程序接口，使得设计人员可以快速地将理论知识转化为实际应用。我尤其喜欢书中关于“管片接头设计”和“防水设计”的章节。这两个环节，往往是盾构隧道工程中最容易出现问题的地方，但在这本书里，作者给出了非常详细的设计方法和技术建议。 例如，在讲解管片接头设计时，作者详细分析了不同类型接头的受力特性，并提供了相应的计算公式和构造要求。同时，还介绍了如何通过合理的接头设计，来减小管片之间的相对位移，提高衬砌结构的整体性。在防水设计方面，作者不仅介绍了常用的防水材料和施工工艺，还从结构力学的角度，分析了防水层失效的原因，并提出了相应的预防措施。这些内容，对于提高盾构隧道工程的耐久性和可靠性，具有至关重要的意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，原本以为盾构隧道管片设计是个相当枯燥的工程领域，但作者却能将复杂的理论阐述得如此深入浅出，并且以一种引人入胜的方式呈现出来。我尤其欣赏它循序渐进的讲解方式。从最基础的容许应力设计法开始，作者一步步地剖析了管片在不同受力状态下的表现，并详细介绍了相关的计算公式和设计原则。这对于像我这样对盾构隧道设计初有了解的读者来说，简直是福音。很多时候，我们接触到新的工程概念，最头疼的就是那些晦涩难懂的数学公式和图表，但在这本书里，作者总是能用形象的比喻和清晰的图示来解释这些难点，让我在理解原理的同时，也能牢牢记住关键的计算方法。 更让我惊喜的是，本书并没有停留在传统的容许应力设计法，而是花费了大量的篇幅来探讨更先进的极限状态设计法。作者通过大量的案例分析和理论推导，清晰地阐述了极限状态设计法的核心思想，即考虑结构的实际失效模式，并对各种可能发生的危险状态进行评估和控制。这种从“容许”到“极限”的思维转变，不仅体现了设计理念的进步，也让我看到了盾构隧道设计在安全性和经济性方面巨大的提升潜力。我特别喜欢作者在介绍极限状态设计法时，引用的一些实际工程项目中的经验教训，这些真实世界的例子，让我对理论知识的应用有了更直观的认识，也更加深刻地体会到掌握先进设计方法的重要性。

评分☆☆☆☆☆

我是一位有着数年盾构隧道施工经验的现场工程师，一直以来，理论与实践的脱节是我工作中最大的困扰。很多时候，设计图纸上的参数和规范，在复杂的地下环境中往往难以完全实现，或者会出现一些意料之外的问题。这本书的出现，无疑为我提供了一个全新的视角来审视我的工作。作者在书中详细阐述了不同设计方法在实际应用中可能遇到的挑战，以及如何根据现场情况对设计方案进行优化和调整。我特别喜欢关于“加载组合”和“边界条件”的章节，这部分内容对于理解管片在真实施工过程中的受力行为至关重要。 以往，我们更多的是按照设计图纸进行施工，对于设计背后的逻辑和原理了解不深。而这本书，则将我带入了设计的“心脏”。我开始理解为什么某些部位需要加强，为什么某些材料选择是最优的。作者通过大量的数值模拟结果和现场监测数据，直观地展示了不同设计参数对管片性能的影响。这不仅提升了我对设计工作的理解，也让我能够更好地与设计人员沟通，提出更具建设性的意见。最重要的是，这本书让我认识到，作为一名现场工程师，我们不仅仅是执行者，更应该是理解设计、并能参与到优化设计中的重要力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一部关于盾构隧道管片设计的百科全书，内容之详实、逻辑之严谨，让我叹为观止。作者在书中不仅涵盖了设计方法的演进，更对影响管片设计和性能的诸多因素进行了深入的探讨。从土体性质、地下水影响，到盾构掘进施工工艺、管片安装精度，再到盾构机参数设置、衬砌结构受力分析，几乎涵盖了盾构隧道工程的方方面面。我特别欣赏作者在处理“地层扰动”和“收敛变形”这两个关键问题时，所表现出的细致和专业。 我曾多次在实际工作中遇到由于地层扰动导致管片变形超限的情况，但由于缺乏深入的理论指导，往往只能被动地进行加固处理。而这本书，则为我提供了系统性的解决方案。作者详细阐述了如何通过优化盾构掘进参数、合理设置出土量、控制掘进速度等措施，来减小地层扰动对衬砌结构的影响。同时，书中还介绍了各种预测和控制管片收敛变形的方法，包括预加固、反压注浆等，并给出了详细的计算模型和设计建议。这些内容，对于提高盾构隧道设计的安全性和经济性，具有极其重要的意义。

评分☆☆☆☆☆

从学术研究的角度来看，这本书无疑是一部里程碑式的著作。作者以深厚的理论功底和广阔的学术视野，系统地梳理了盾构隧道管片设计的理论体系，并提出了许多具有创新性的见解。我尤其对书中关于“结构可靠度分析”和“概率性设计”的章节印象深刻。作者在这些章节中，将现代可靠度理论引入到管片设计中，打破了传统设计方法中基于确定性参数的局限性，使得设计结果更加符合实际情况。 让我感到振奋的是，作者在书中不仅介绍了理论方法，还给出了具体的实施步骤和案例。例如，在讨论材料性能变异性对管片可靠度的影响时，作者列举了多种混凝土材料的强度分布模型，并演示了如何利用蒙特卡洛模拟等方法，来评估不同材料选择下的结构可靠度。此外，作者还对不同荷载工况下的管片可靠度进行了详细分析，并提出了相应的优化设计策略。这些内容，对于从事相关研究的学者和工程师来说，无疑具有极高的参考价值，能够帮助我们更科学、更有效地进行盾构隧道管片的设计。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发，在于它让我看到了盾构隧道管片设计方法的演进轨迹，以及这种演进所带来的巨大价值。从最初的容许应力法，到如今的极限状态法，设计理念的每一次进步，都伴随着对结构安全性和经济性的更深入的理解和更精细的控制。作者在书中，并没有简单地罗列这些设计方法的公式和条文，而是深入剖析了它们背后的力学原理和工程背景。 我特别欣赏作者在讲解“土压平衡”和“水压力”对管片受力的影响时，所采取的严谨的分析方法。作者通过建立详细的力学模型，并结合大量的数值模拟结果，清晰地展示了这些外部因素如何作用于管片结构，以及如何通过合理的设计来应对这些挑战。同时，作者还针对不同地质条件下的管片设计，提出了相应的优化建议。例如，在软土地区，如何通过调整管片的外形和接头形式，来减小土体变形对管片的影响；在坚硬岩石地区，又该如何通过加强管片的抗剪和抗弯能力，来应对较大的地应力。这些内容，都为我们在不同环境下进行盾构隧道管片设计，提供了宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书的时候，我对其内容抱着一种期待又略带疑虑的态度。毕竟，“从容许应力设计法到极限状态设计法”这个跨度不小，要将两者都讲清楚，并且融会贯通，并非易事。然而，这本书远远超出了我的预期。作者在讲解过程中，并没有生硬地割裂两种设计方法，而是巧妙地将它们联系起来，展现了设计理念的演进过程。我能清晰地感受到，从容许应力法强调“不出现超过允许范围的应力”，到极限状态法更关注“结构能否在最危险的条件下依然保持稳定”，这一转变是多么的深刻和必要。 让我印象深刻的是，作者在分析两种设计方法时，并没有简单地进行优劣对比，而是深入探讨了它们各自的适用范围和局限性。例如，对于一些结构简单的项目，容许应力法可能依然能够满足要求，并且计算更为简便。但对于一些复杂、关键的盾构隧道工程，极限状态设计法则能提供更可靠的安全保障。作者还通过一些具体的算例，展示了如何在实际设计中，根据项目的特点，选择合适的设计方法，或者将两者结合使用，以达到最优的设计效果。这种严谨的学术态度和务实的工程导向，让我对作者的专业能力深感钦佩。

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不错，用的挺好的！喜欢这个品牌!

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请大家参考的时候,要留意!

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经典书

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这本书真是不错，一直都在学习这本书

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书籍内容不错，作为专业书来说算是精品了

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