特種結構(第4版)（簡體書）

特種結構是研究具有特殊用途、結構形式獨特的支擋結構、貯液池、水塔、筒倉、煙囪等特殊結構的內力和變形，並根據其結構效應對結構進行強度、剛度和穩定性設計。由於本課程研究對象較複雜，解決問題的過程中遇到的疑難問題較多，《普通高等學校土木工程專業新編系列教材：特種結構（第4版）》試圖根據《給水排水工程結構設計規範》、《鋼筋混凝土筒倉設計規範》、《煙囪設計規範》、《建築地基基礎設計規範》等國家規範，力求深入淺出，循序漸進，理論聯繫實際，緊密結合工程實踐，通過計算實例將支擋結構、貯液池、水塔、儲料倉和煙囪等特種結構的荷載計算、地震作用計算以及結構的內力分析和設計方法介紹給學生。通過理論與實際結合，提高學生分析問題和解決問題的能力，並給學生自學提供方便。
《普通高等學校土木工程專業新編系列教材：特種結構（第4版）》可作為高等院校土木工程專業教材，也可供工程設計、施工和科研單位的工程技術人員參考。

朱彥鵬，男，1960年9月生，教授，博士生導師，蘭州理工大學土木工程學院院長。1982年本科畢業於甘肅工業大學工業與民用建築工程專業，1984年獲重慶建築工程學院結構工程碩士學位。蘭州理工大學結構工程研究所所長，國家一級註冊結構工程師，學科責任教授，結構工程博士點學科學術帶頭人，甘肅省跨世紀學科帶頭人。近年來致力於結構工程和岩土工程方面的研究工作，特別在高層建築深基坑支護、黃土邊坡支擋結構分析與設計、黃土地區建築糾偏及工程事故分析與處理等方面，完成了一批具有實用意義的科研課題。先後承擔了近80余項縱、橫向科研課題。獲省部級科技進步獎6項，廳局級科技進步獎10項。發表各類學術論文120餘篇，其中EI檢索15篇。主編《特種結構》、《鋼筋混凝土與砌體結構》、《混凝土結構原理》、《混凝土結構設計》、《支擋結構設計》等教材7部，出版《支擋結構設計計算手冊》專著1部。

《普通高等學校土木工程專業新編系列教材:特種結構(第4版)》力求深入淺出，循序漸進，理論聯系實際，緊密結合工程實踐，通過計算實例將支擋結構、貯液池、水塔、儲料倉和煙囪等特種結構的荷載計算、地震作用計算以及結構的內力分析和設計方法介紹給學生。《普通高等學校土木工程專業新編系列教材:特種結構(第4版)》可作為高等院校土木工程專業教材，也可供工程設計、施工和科研單位的工程技術人員參考。

1緒論
1.1特種結構的研究內容
1.2特種結構的學習方法

2擋土牆
2.1擋土牆設計的基本原理
2.1.1擋土牆的分類及適用範圍
2.1.2擋土牆設計的基本原則
2.2重力式擋土牆設計
2.2.1重力式擋土牆的構造
2.2.2重力式擋土牆的設計
2.3懸臂式擋土牆
2.3.1懸臂式擋土牆的構造
2.3.2懸臂式擋土牆的設計
2.4扶壁式擋土牆
2.4.1扶壁式擋土牆的構造
2.4.2扶壁式擋土牆的設計
2.5擋土牆的抗震驗算
2.6護坡設計
2.6.1護坡的設計原則
2.6.2常用護坡類型及其設計
2.7加筋土擋土牆
2.7.1加筋土擋土牆的構造
2.7.2加筋土擋土牆的設計
2.8擋土牆設計實例
思考題
習題

3深基坑支護結構設計
3.1深基坑支護結構的類型及適用條件
3.2深基坑支護結構的破壞形式
3.3深基坑支護結構的設計原則
3.4深基坑支護結構的設計原理與計算方法
3.5深基坑支護結構的穩定性驗算
3.6土層錨杆技術
3.6.1土層錨杆的構造
3.6.2土層錨杆的承載力
3.6.3錨杆的設計
3.7按《建築基坑支護技術規程》的設計計算方法
3.7.1深基坑支護按我國深基坑支護規程的設計原則
3.7.2排樁、地下連續牆支護結構的設計計算
3.7.3土釘牆支護結構的設計計算
3.7.4水泥土牆支護結構的設計計算
3.7.5深基坑支護結構設計計算實例
思考題

4貯液池
4.1貯液池的荷載及荷載組合
4.1.1池頂荷載
4.1.2池壁荷載
4.1.3池底荷栽及地基土反力
4.1.4荷栽組合
4.2圓形貯液池
4.2.1池壁計算
4.2.2頂蓋與底板計算
4.3矩形貯液池
4.3.1池壁計算
4.3.2頂蓋與底板計算
4.4貯液池的設計與構造
4.4.1圓形貯液池
4.4.2矩形貯液池設計要點
4.5計算例題
思考題
習題

5水塔
5.1水箱
5.1.1平底式水箱
5.1.2英茲式水箱
5.1.3倒錐殼式水箱
5.1.4水箱的防滲與保溫問題
5.2水箱的設計與構造
5.2.1截面設計
5.2.2構造要求
5.3塔身
5.3.1支架式塔身
5.3.2筒壁式塔身
5.3.3塔身設計與構造
5.4塔身抗震設計
5.5水塔基礎
5.5.1水塔基礎的類型
5.5.2基礎計算
5.5.3構造要求
5.6計算例題
思考題
習題

6筒倉
6.1概述
6.2筒倉的佈置原則
……

7煙囪
附錄Ⅰ
附錄Ⅱ
附錄Ⅲ
附錄Ⅳ
附錄Ⅴ
附錄Ⅵ
參考文獻

5.3.3 塔身設計與構造
5.3.3.1 支架式塔身的設計與構造
（1）截面設計
立柱根據對角線方向和正方向在滿載和空載情況下求得的Nmax及相應M和Nmin及相應M，按單向或雙向偏心受壓構件計算截面強度。若Nmin為拉力時，要按偏心受拉構件進行強度驗算。
橫梁按受彎構件進行強度計算。
（2）構造要求
支架式塔身立柱多采用傾斜式以增加水塔穩定。傾斜率常為（1/20）～（1/30）。沿立柱高度每3～5m應設置橫梁。立柱截面宜采用方形，邊長不宜小于300mm。立柱與橫梁及下環梁連接處，宜設置腋角，腋角寬度為400～600mm，腋角高度為200～300mm。
立柱和橫梁均應對稱配筋。立柱在不同方向的水平荷載作用下可按單向或雙向偏心受壓，其總配筋量應按角柱考慮，不小于0. 8%。
節點附近箍筋應加密，間距不應大于100mm，并不大于6倍縱筋直徑；立柱加密范圍不應小于兩節點間柱高的1/6和800mm，橫梁加密范圍不應小于梁高。當有腋角時，腋角內箍筋也需加密。由于腋角屬于節點加強區，塑性鉸區可能產生在腋角外，因此，梁柱加密范圍府從腋角以外算起。
5.3.3.2筒壁式塔身的設計與構造
（1）截面設計
筒壁式塔身為一環形截面，塔身配縱向鋼筋和環形鋼筋。在各種荷載作用下，塔身為一偏心受壓的環形構件。其控制截面可能在基礎頂面或某層洞口處。
（2）構造要求
①筒壁厚度
a.鋼筋混凝土筒壁厚度不應小于100mm，當采用滑模施工時，不宜小于160mm。
b.磚砌筒壁的厚度不應小于240mm，階梯形筒壁的階梯宜設在筒壁的內側。