10-11基础工程试题
更新时间:2023-05-29 22:38:01 阅读量: 实用文档 文档下载
基础工程试题
一、简答题(每小题6分,共5题30分)
1、浅埋基础设计时,对地基需进行哪几项验算?其主要内容是什么?
(1) 地基承载力验算,保证持力层和软弱下卧层在外荷载作用下不发生破坏。 持力层地基承载力验算:
pk fa,
软弱下卧层地基承载验算:
pkmax 1.2fa
pz pcz faz
(2) 地基变形验算:根据建筑物的结构类型及使用功能,控制对其影响最大的地基变形特征(沉降、沉降差、倾斜、局部倾斜)。
(3) 地基稳定性验算:对于经常受水平荷载作用的高层建筑或高耸结构,建于斜坡或坡顶的建(构)筑物,挡土墙,应采用圆弧滑面稳定分析法验算地基稳定性。
2、简述弹性半空间地基模型的基本假设。
地基为均质、连续、各向同性的半空间弹性体。
3、按承载性状,桩可以分为哪两种主要形式,其主要特征是什么?
(1) 摩擦型桩:桩顶竖向荷载全部或主要由桩侧摩阻力承担; (2) 端承型桩:桩顶竖向荷载全部或主要由桩端阻力承担。
4、写出按群桩分项系数法计算复合基桩竖向承载力设计值R的计算公式,并说明式中的群桩效应系数及抗力分项系数与哪些因素有关。
5、如图所示的高承台桩基础(竖直桩),已知单桩刚度系数为ρ1、ρ2、ρ3、ρ4,x、y方向的桩间距为sa,试写出桩基刚度系数γaa、γbb、γaβ、γβa、γββ的计算式。
x
aa 2i 9 2 bb 1i 9 1
a a 3i 9 3
2
4i 1ixi2 9 4 6 1sa
基础工程试题
二、计算题(共5题70分)
6、图示柱下独立基础,柱截面尺寸为700mm×500mm。土层为:
杂填土:γ=15.5kN/m3
粉质黏土:γ=17.6kN/m3,fak=220kPa,ηb=0.3,ηd=1.6 黏土:γ=18.5kN/m3,fak=85kPa
(1)若由柱传至基础的荷载(设计地面处)为:Fk=785kN,Hk=0,Mk=0,基础底面的长边为2400mm,试计算为满足持力层承载力要求,短边的最小尺寸应为多少? 提示:
fa fak b (b-3) d m(d-0.5)
(2)若荷载为:Fk=785kN,Hk=20kN,Mk=96kN.m,基底尺寸为2400mm×1800mm,试计算基底最大压应力pkmax。
(3)在(2)的条件下,计算软弱下卧层顶面的附加应力值pz。(计算时地基压力扩散角取23º)
(本题16分)
(1)
fa 220 1.6 15.5 (1.0 0.5) 232.4kPaA b
Fk785
3.696m2
fa Gd232.4 20 1.0A3.696 1.54ml2.4
黏土
(2)
(3)
pkmax Fk GkMdk785 20 2.4 1.8 1.096 20 1.0
pkmin AW2.4 1.82.42 1.8/6
245.69kPa 1.2fa
201.71 43.98
157.73kPa
(pk pc)lb(201.71 15.5 1.0) 2.4 1.8
pz
(l 2ztan )(b 2ztan )(2.4 2 2.5 tan23 ) (1.8 2 2.5 tan23 )804.43 45.4kPa4.52 3.92
7、 对题目6中的基础,即柱截面尺寸为700mm×500mm,基底尺寸为2400mm×1800mm,
基础埋深仍为1m,传至基础的荷载为(基本组合值):F=940kN,H=30kN,M=110kM.m,作用方向不变。
基础工程试题
(1)试计算分析采用C15混凝土无筋扩展基础的可能性(台阶宽高比的允许值为1:1.25)。 (2)若采用高度为600mm(有效高度为550mm)的C20钢筋混凝土扩展基础,验算基础的抗冲切强度(柱下)是否满足要求。(要求画出计算简图) (本题15分)
提示:
Fl 0.7 hpftamh0, hp 1.0,ft 1.1MPa
(1)按台阶宽高比要求,基础高度应满足:
2400 700
1062mm21800 500
h 1.25 812mm
2 h 1.25
可见,只要适当调整埋深就可以采用无筋扩展基础方案。
(2)ab at 2h0 0.5 2 0.55 1.6m l 1.8m
bb la 2.40.7 1.80.5 Al t h0 l t h0 0.55 1.8 0.55
22 2 22 22 2
0.54 0.01 0.53m2pjmax 263.89kPa940110 30 1.0 FMd
217.59 46.3 2
pjmin AW2.4 1.82.4 1.8/6 171.29kPa
pj pjmax 263.89kPa,Fl pjAl 263.89 0.53 139.7kN
at ab0.5 1.6
1.05m22
0.7 hpftamh0 0.7 1.0 1.1 103 1.05 0.55 444.68kN Fl 139.7kNam
3
2
2
8、图示winkler弹性地基梁(图中尺寸单位为mm),地基基床系数k=40MN/m,梁底宽
44
2.6m,截面惯性矩I=0.08m,弹性模量Ec=2.1×10MPa。试计算截面A的弯矩MA和剪力VA。
基础工程试题
(本题10分)
提示:无限长梁的弯矩、剪力计算公式分别为:
M
F0 xF
e(cos x sin x),V
0e xcos x4 2
500kN
500kN
1
0.353m
180180 [cos( 1.059) sin( 1.059)]
x 3m, x 0.353 3 1.059
1.059
Cx e
0.3468 (0.4897 0.8719) 0.1325
500 500
MA ( 0.1325) 93.84kN.m
4 0.353
VA1 VA2,VA 0
9、图示灌注桩的直径为0.8m,桩长17m。土层1为填土,当桩顶作用竖向荷载1200kN时,将桩侧负摩擦阻力简化为图示的三角形分布形式,其最大值为50kPa(截面A处)。 (1)试计算桩截面B的轴力NB。
4
(2)若桩顶的沉降为6mm,桩的弹性模量取为2.5×10MPa,试计算桩截面A的下沉量sA。
(本题9分)
基础工程试题
1200kN
(1)NB N0 N
N U qszdz 0.8
50 5
314.16kN
02
NB 1200 314.16 1514.16kN
5
(2)z 2.5m,qsz 20z, Nz U qszdz 10Uz2 10 0.8 z2 25.13z2
z
dsz
zNdzNzdz
,sz s0 z
0EAEA
1z1200z 8.38z3
sA s0 (N0 Nz)dz s0
EA 0EA1200 2.5 8.38 2.533
6 10 6 0.25 5.75mm432
2.5 10 10 0.8/4
10、如图所示的柱下桩基础(图中结构的尺寸单位为),柱截面尺寸为600mm×600mm,桩为直径300mm的预制管桩。
由柱传至基础的荷载(基本组合值)为(设计地面处):F=3600kN,Mx=420kN.m,My=330kN.m 各土层的承载力指标为(经深度修正后):
黏土:qsuk=36kPa,qpk=800kPa
粉质黏土:qsuk=70kPa,qpk=1600kPa 中砂:qsuk=75kPa,qpk=4200kPa (1)计算单桩的极限承载力Quk;
(2)按简化算法计算桩所受的最大轴向压力; (3)按公式
0Nl [ 1x(c2 a1y/2) 1y(c1 a1x/2)]fth0
验算承台受角桩冲切的承载力是否满足要求。本计算中取γ0=1,ft=1.43MPa,h0=750mm,管桩可简化为边长为240mm的方桩,α1x=α1y=0.571。
(本题20分)
基础工程试题
(1)Quk u qsukili qpkAp 0.3 (36 2 70 6 75 1) 4200 0.32/4
534.38 296.88 831.26kN
(2)Ni
2i
F GMyxiMxyi
2nxiyi2
2
i
x y
3 0.92 3 0 3 ( 0.9)2 4.86m2
3600 20 2.42 1.5330 0.9420 0.9
Nimax
94.864.86
419.2 61.11 77.78 558.09kN
(3)
h0 750mm,a1x a1y 480mm,c1 c2 420mm
[ 1x(c2 a1y/2) 1y(c1 a1x/2)]fth0 2 0.571 (0.42 0.48/2) 1430 0.75 808.36kN
3600
61.11 77.78) 738.89kN 808.36kN9
0Nl 0Nmax 1.0 (
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