(2021年整理)土力學(xué)習(xí)題及答案--第四章

1、土力學(xué)習(xí)題及答案-第四章土力學(xué)習(xí)題及答案-第四章 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（土力學(xué)習(xí)題及答案-第四章）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來(lái)便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺(jué)得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為土力學(xué)習(xí)題及答案-第四章的全部?jī)?nèi)容。 q2第4章土中應(yīng)力 一簡(jiǎn)答題1何謂土中應(yīng)力？它有哪些分類和用途？2怎樣簡(jiǎn)化土中應(yīng)力計(jì)算模型？在工程中應(yīng)注意哪些問(wèn)題?

2、3地下水位的升降對(duì)土中自重應(yīng)力有何影響？在工程實(shí)踐中,有哪些問(wèn)題應(yīng)充分考慮其影響？4基底壓力分布的影響因素有哪些？簡(jiǎn)化直線分布的假設(shè)條件是什么?5如何計(jì)算基底壓力和基底附加壓力？?jī)烧吒拍钣泻尾煌?6土中附加應(yīng)力的產(chǎn)生原因有哪些？在工程實(shí)用中應(yīng)如何考慮？7在工程中,如何考慮土中應(yīng)力分布規(guī)律?二填空題1。土中應(yīng)力按成因可分為 和 。2。土中應(yīng)力按土骨架和土中孔隙的分擔(dān)作用可分為 和 。3。地下水位下降則原水位出處的有效自重應(yīng)力 。4。計(jì)算土的自重應(yīng)力應(yīng)從 算起。5。 計(jì)算土的自重應(yīng)力時(shí)，地下水位以下的重度應(yīng)取 。三選擇題1建筑物基礎(chǔ)作用于地基表面的壓力，稱為（ ）。(a)基底壓力 ; （b）基底附

3、加壓力 ； （c）基底凈反力 ; （d)附加應(yīng)力2在隔水層中計(jì)算土的自重應(yīng)力c時(shí)，存在如下關(guān)系（ ）。(a） =靜水壓力 (b） =總應(yīng)力，且靜水壓力為零（c） =總應(yīng)力，但靜水壓力大于零(d）=總應(yīng)力-靜水壓力，且靜水壓力大于零3當(dāng)各土層中僅存在潛水而不存在毛細(xì)水和承壓水時(shí)，在潛水位以下的土中自重應(yīng)力為（ ）。(a)靜水壓力(b)總應(yīng)力（c）有效應(yīng)力，但不等于總應(yīng)力（d）有效應(yīng)力，但等于總應(yīng)力4地下水位長(zhǎng)時(shí)間下降，會(huì)使（ ）。（a)地基中原水位以下的自重應(yīng)力增加(b)地基中原水位以上的自重應(yīng)力增加(c）地基土的抗剪強(qiáng)度減小（d）土中孔隙水壓力增大5通過(guò)土粒承受和傳遞的應(yīng)力稱為（ ）。（a）有

4、效應(yīng)力 ； （b）總應(yīng)力 ； （c)附加應(yīng)力 ； (d）孔隙水壓力6某場(chǎng)地表層為4m厚的粉質(zhì)黏土，天然重度=18kn/m3，其下為飽和重度sat=19 kn/m3的很厚的黏土層，地下水位在地表下4m處，經(jīng)計(jì)算地表以下2m處土的豎向自重應(yīng)力為（ )。（a)72kpa ； (b)36kpa ； (c）16kpa ； (d）38kpa 7同上題,地表以下5m處土的豎向自重應(yīng)力為( ).（a)91kpa ； （b)81kpa ； (c)72kpa ； （d)41kpa 8某柱作用于基礎(chǔ)頂面的荷載為800kn，從室外地面算起的基礎(chǔ)深度為1。5m，室內(nèi)地面比室外地面高0。3m，基礎(chǔ)底面積為4m2,地基土的

5、重度為17kn/m3，則基底壓力為（ )。（a)229。7kpa ； （b）230 kpa ； （c）233 kpa ； (d）236 kpa9由建筑物的荷載在地基內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力稱為（ ）。（a）自重應(yīng)力 ; （b）附加應(yīng)力 ； （c）有效應(yīng)力 ； （d）附加壓力10已知地基中某點(diǎn)的豎向自重應(yīng)力為100 kpa，靜水壓力為20 kpa，土的靜止側(cè)壓力系數(shù)為0。25，則該點(diǎn)的側(cè)向自重應(yīng)力為( ）.(a）60 kpa ； （b)50 kpa ; （c)30 kpa ； （d）25 kpa11由于建筑物的建造而在基礎(chǔ)底面處產(chǎn)生的壓力增量稱為（ ）。(a）基底壓力 ; (b）基底反力 ；（c）基底附加應(yīng)

6、力 ； (d)基底凈反力12計(jì)算基礎(chǔ)及上回填土的總重量時(shí)，其平均重度一般?。?).（a)17 kn/m3 ； （b）18 kn/m3； （c)20 kn/m3 ； （d)22 kn/m313在單向偏心荷載作用下，若基底反力呈梯形分布，則偏心距與矩形基礎(chǔ)長(zhǎng)度的關(guān)系為（ ）.(a）； (b) ； (c） ； （d) 14設(shè)b為基礎(chǔ)底面寬度，則條形基礎(chǔ)的地基主要受力層深度為（ )。(a)3b ； （b）4b ； （c)5b ; (d）6b ；15設(shè)b為基礎(chǔ)底面寬度，則方形基礎(chǔ)的地基主要受力層深度為（ ）.(a）1.5b ; (b）2b ； （c)2。5b ； (d)3b ；16已知兩矩形基礎(chǔ)，一寬為

7、2m,長(zhǎng)為4m,另一寬為4m，長(zhǎng)為8m，若兩基礎(chǔ)的基底附加壓力相等，則兩基礎(chǔ)角點(diǎn)下附加應(yīng)力之間的關(guān)系是( ）。(a）兩基礎(chǔ)基底下z深度處應(yīng)力豎向應(yīng)力分布相同（b）小尺寸基礎(chǔ)角點(diǎn)下z深度處應(yīng)力與大尺寸基礎(chǔ)角點(diǎn)下2z深度處應(yīng)力相等(c）大尺寸基礎(chǔ)角殿下z深度處應(yīng)力與小尺寸基礎(chǔ)焦點(diǎn)下2z深度處應(yīng)力相等17當(dāng)?shù)叵滤煌蝗粡牡乇硐陆抵粱灼矫嫣?，?duì)基底附加應(yīng)力的影響是（ ）.(a)沒(méi)有影響 ; (b）基底附加壓力增大 ； (c)基底附加壓力減小18當(dāng)?shù)鼗懈郊討?yīng)力曲線為矩形時(shí)，則地面荷載形式為( ）。（a)圓形均布荷載 （b）矩形均布荷載（c)條形均布荷載 （d)無(wú)窮均布荷載19計(jì)算土中自重應(yīng)力時(shí)，地下

8、水位以下的土層應(yīng)采用( ）。（a）濕重度 ； （b)飽和重度 ； （c）浮重度 ; （d）天然重度20在基底附加壓力的計(jì)算公式p0=pmd，d為（ )。(a）基礎(chǔ)平均深度(b）從室內(nèi)地面算起的深度(c)從室外地面算起的深度（d)從天然地面算起的埋深,對(duì)于新填土場(chǎng)地應(yīng)從老天然地面算起四、判斷改錯(cuò)題1在均質(zhì)地基中，豎向自重應(yīng)力隨深度線性增加，而側(cè)向自重應(yīng)力則呈非線性增加2由于土中自重應(yīng)力屬于有效應(yīng)力，因而與地下水位的升降無(wú)關(guān)3若地表為一無(wú)限大的水平面，則土的重力在土中任一豎直面上產(chǎn)生的剪應(yīng)力等于零4在基底附加壓力的計(jì)算公式中，對(duì)于新填土場(chǎng)地，基底處土的自重應(yīng)力應(yīng)從填土面算起5增大柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的埋深

9、，可以減小基底的平均附加壓力6柱下獨(dú)立基礎(chǔ)埋深的大小對(duì)基底附加應(yīng)力影響不大7由于土的自重應(yīng)力屬于有效應(yīng)力，因此在建筑物建造后，自重應(yīng)力仍會(huì)繼續(xù)使土體產(chǎn)生變形8土的靜止側(cè)壓力系數(shù)k0為土的側(cè)向與豎向自重應(yīng)力之比9在弱透水土層中，若地下水位短時(shí)間下降，則土的自重應(yīng)力不會(huì)明顯增大10基底附加壓力在數(shù)值上等于上部結(jié)構(gòu)荷載在基底所產(chǎn)生的壓力增量11豎向附加應(yīng)力的分布范圍相當(dāng)大，它不僅分布在荷載面積之下，而且還分布到荷載面積以外，這就是所謂的附加應(yīng)力集中現(xiàn)象五計(jì)算題1某建筑場(chǎng)地的地層分布均勻，第一層雜填土厚1.5m，=17kn/；第二層粉質(zhì)黏土厚4m,=19kn/,=2.73,w =31%，地下水位在地面

10、下2m深處；第三層淤泥質(zhì)黏土厚8m，=18.2kn/,=2。74,w=41%；第四層粉土厚3m,=19。2kn/，=2.72,w=27%;第五層砂巖未鉆穿。試計(jì)算各層交界處的豎向自重應(yīng)力，并繪出沿深度分布圖。(答案：第四層底=306。9kpa)2某構(gòu)筑物基礎(chǔ)如圖41所示，在設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處作用有偏心荷載680kn,偏心距1。31m,基礎(chǔ)埋深為2m，底面尺寸為4m2m。試求基底平均壓力和邊緣最大壓力，并繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖。(答案：=301kpa） 圖41 3某矩形基礎(chǔ)的底面尺寸為4m2。4m，設(shè)計(jì)地面下深埋為1。2m(高于天然地面0.2m）,設(shè)計(jì)地面以上的荷載為1200kn，基底標(biāo)高處

11、原有土的加權(quán)平均重度為18kn/。試求基底水平面1點(diǎn)及2點(diǎn)下各3。6m深度點(diǎn)及點(diǎn)處的地基附加應(yīng)力值（見(jiàn)圖4-2）.（答案:點(diǎn)處=28.3kpa）圖424某條形基礎(chǔ)的寬度為2m，在梯形分布的條形荷載（基底附加應(yīng)力）下，邊緣(=200kpa,（ =100kpa，試求基底寬度中點(diǎn)下和邊緣兩點(diǎn)下各3m及6m深度處值的值。(答案:中點(diǎn)下3m及6m處分別為59.4及31。2kpa）5某路基的寬度為8m(頂）和16m（底），高度h為2m（圖4-3），填土重度為18kn/,試求路基底面中心點(diǎn)和邊緣點(diǎn)下深度位m處地基附加應(yīng)力值.(答案：中心點(diǎn)下2m深處=35.41kpa）圖436 按圖44中給出的資料，計(jì)算地基

12、中各土層分界處的自重應(yīng)力。如地下水位因某種原因驟然下降至35。0高程,細(xì)砂層的重度為=18。2kn/m3，問(wèn)此時(shí)地基中的自重應(yīng)力有何改變？圖447某場(chǎng)地自上而下的土層分布為：雜填土，厚度1m，=16kn/m3；粉質(zhì)黏土，厚度5m，=19kn/m3,/=10kn/m3，k0=0。32；砂土。地下水位在地表以下2m深處。試求地表下4m深處土的豎向和側(cè)向有效自重應(yīng)力,豎向和側(cè)向總應(yīng)力。8 某外墻下條形基礎(chǔ)底面寬度為b=1.5m，基礎(chǔ)底面標(biāo)高為1。50m，室內(nèi)地面標(biāo)高為0.000，室外地面標(biāo)高為0。60m，墻體作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載f=230kn/m，試求基底壓力p。9 某場(chǎng)地地表0.5m為新填土，

13、=16kn/m3，填土下為黏土,=18.5kn/m3，w=20，ds=2.71，地下水位在地表下1m?，F(xiàn)設(shè)計(jì)一柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，已知基底面積a=5m2，埋深d=1。2m，上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的軸心荷載為f=1000kn。試計(jì)算基底附加壓力p0。10 某柱下方形基礎(chǔ)邊長(zhǎng)4m，基底壓力為300kpa，基礎(chǔ)埋深為1。5,地基土重度為18kn/m3，試求基底中心點(diǎn)下4m深處的豎向附加應(yīng)力。已知邊長(zhǎng)為2m的均布方形荷載角點(diǎn)和中心殿下4m深處的豎向附加應(yīng)力系數(shù)分別為0。084和0。108。11 已知條形均布荷載p0=200kpa，荷載面寬度b=2m，試按均布矩形荷載下的附加應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算條形荷載面中心殿下2m深

14、處的豎向附加應(yīng)力。12 有相鄰兩荷載面積a和b,其尺寸，相應(yīng)位置及所受荷載如圖45所示。若考慮相鄰荷載b的影響，試求a荷載中心點(diǎn)以下深度z=2m處的豎向附加應(yīng)力z。圖4513 某地基地表至4.5m深度為砂土層，4。59.0m為黏土層，其下為不透水頁(yè)巖。地下水位距地表2。0m。已知水位以上砂土的平均孔隙比為0。52，平均飽和度為37，黏土的含水量為42,砂土和黏土的相對(duì)密度均為2。65.試計(jì)算地表至黏土層底面范圍內(nèi)的豎向總應(yīng)力，有效應(yīng)力和孔隙水壓力，并繪制相應(yīng)的應(yīng)力分布圖。（取w=9。81kn/m3）14 圖46中所示的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)底面尺寸為5m2。5m,試根據(jù)圖中所給資料計(jì)算基底壓力，及基底中

15、心點(diǎn)下2。7m深處的豎向附加應(yīng)力。圖4615 已知一條形基礎(chǔ)底面尺寸為60m4m,設(shè)基底壓力均勻分布，基底中心點(diǎn)下2m深度處的豎向附加應(yīng)力為，問(wèn)基底角點(diǎn)下4m深度處豎向附加應(yīng)力為多少？16 圖47所示為一座平面是l形的建筑物的筏型基礎(chǔ),試按角點(diǎn)法計(jì)算地基附加應(yīng)力的概念分析建筑物上各點(diǎn)af中，哪一點(diǎn)的沉降最大？為什么?圖4-7第四章參考答案一、簡(jiǎn)答題1.【答】 土體在自重、建筑物荷載及其它因素的作用下均可產(chǎn)生土中應(yīng)力。一般來(lái)說(shuō)土中應(yīng)力是指自重應(yīng)力和附加應(yīng)力。 土中應(yīng)力按其起因可分為自重應(yīng)力和附加應(yīng)力兩種。自重應(yīng)力是指土體在自身重力作用下產(chǎn)生的尚未完成的壓縮變形，因而仍將產(chǎn)生土體或地基的變形。附加

16、應(yīng)力它是地基產(chǎn)生變形的的主要原因，也是導(dǎo)致地基土的強(qiáng)度破壞和失穩(wěn)的重要原因。 土中應(yīng)力安土骨架和土中孔隙的分擔(dān)作用可分為有效應(yīng)力和孔隙應(yīng)力兩種。土中有效應(yīng)力是指土粒所傳遞的粒間應(yīng)力.它是控制土的體積（變形)和強(qiáng)度兩者變化的土中應(yīng)力.土中孔隙應(yīng)力是指土中水和土中氣所傳遞的應(yīng)力。2。【答】 我們把天然土體簡(jiǎn)化為線性彈性體.即假設(shè)地基土是均勻、連續(xù)、各向同性的半無(wú)限空間彈性體而采用彈性理論來(lái)求解土中應(yīng)力. 當(dāng)建筑物荷載應(yīng)力變化范圍比較大,如高層建筑倉(cāng)庫(kù)等筒體建筑就不能用割線代替曲線而要考慮土體的非線性問(wèn)題了。3.【答】 地下水下降，降水使地基中原水位以下的有效自重應(yīng)力增加與降水前比較猶如產(chǎn)生了一個(gè)由

17、于降水引起的應(yīng)力增量，它使土體的固結(jié)沉降加大，故引起地表大面積沉降。 地下水位長(zhǎng)期上升(如筑壩蓄水）將減少土中有效自重應(yīng)力。1、 若地下水位上升至基礎(chǔ)底面以上,它對(duì)基礎(chǔ)形成浮力使地基土的承載力下降.2、 地下水位上升,如遇到濕陷性黃土造成不良后果(塌陷)3、 地下水位上升，粘性土濕化抗剪強(qiáng)度降低。4?！敬稹?基底壓力的大小和分布狀況與荷載的大小和分布、基礎(chǔ)的剛度、基礎(chǔ)的埋置深度以及地基土的性質(zhì)等多種因素. 假設(shè)條件：剛性基礎(chǔ)、基礎(chǔ)具有一定的埋深，依據(jù)彈性理論中的圣維南原理。5.【答】 基地壓力p計(jì)算： (中心荷載作用下) （偏心荷載作用下）基地壓力計(jì)算： 基地壓力p為接觸壓力。這里的“接觸”,

18、是指基礎(chǔ)底面與地基土之間的接觸,這接觸面上的壓力稱為基底壓力. 基底附加壓力為作用在基礎(chǔ)底面的凈壓力。是基底壓力與基底處建造前土中自重應(yīng)力之差，是引起地基附加應(yīng)力和變形的主要原因。6.【答】 由外荷載引起的發(fā)加壓力為主要原因。需要考慮實(shí)際引起的地基變形破壞、強(qiáng)度破壞、穩(wěn)定性破壞。7.【答】 由于附加應(yīng)力擴(kuò)散分布，他不僅發(fā)生在荷載面積之下，而且分布在荷載面積相當(dāng)大的范圍之下。所以工程中：1、 考慮相鄰建筑物時(shí)，新老建筑物要保持一定的凈距，其具體值依原有基礎(chǔ)荷載和地基土質(zhì)而定，一般不宜小于該相鄰基礎(chǔ)底面高差的12倍；2、 同樣道理，當(dāng)建筑物的基礎(chǔ)臨近邊坡即坡肩時(shí),會(huì)使土坡的下滑力增加，要考慮和分析

19、邊坡的穩(wěn)定性。要求基礎(chǔ)離開(kāi)邊坡有一個(gè)最小的控制距離a。3、 應(yīng)力和應(yīng)變時(shí)聯(lián)系在一起的,附加應(yīng)力大，地基變形也大；反之，地基變形就小，甚至可以忽略不計(jì)。因此我們?cè)谟?jì)算地基最終沉降量時(shí),“沉降計(jì)算深度”用應(yīng)力比法確定。二、填空題1 自重應(yīng)力、附加應(yīng)力2 有效應(yīng)力、孔隙壓力3 增加4 天然地面（老天然地面)5 有效重度（浮重度)三、選擇題1 。a 2 。b 3 .c 4 .a 5 。a 6 .b 7 。b 8 .c 9 .b 10 。d 11 。c 12 .c 13。 a 14. a15 。a 16 。b 17 。a 18 .d 19 。c 20 。d四、判斷改錯(cuò)題1，均呈線性增長(zhǎng).234,應(yīng)從老天

20、然地面算起。5，從計(jì)算公式可以看出,由于一般略小于20，故增大埋深反而會(huì)使略有增加。67，土的自重應(yīng)力引起的土體變形在建造房屋前已經(jīng)完成，只有新填土或地下水位下降等才會(huì)引起變形。8，應(yīng)為側(cè)向與豎向有效自重應(yīng)力之比。9，因?yàn)橛行?yīng)力的增長(zhǎng)在弱透水土層中需較長(zhǎng)的時(shí)間.10，還應(yīng)包括基礎(chǔ)及其上回填土的重量在基底所產(chǎn)生的壓力增量。11，改“集中為“擴(kuò)散”。五、計(jì)算題1解：第一層底：第二層土: 地下水位處：層底： 第三層底： 第四層底： 第五層頂：（圖略)2解：荷載因偏心而在基底引起的彎矩為：基礎(chǔ)及回填土自重：偏心距：因,說(shuō)明基底與地基之間部分脫開(kāi)，故應(yīng)從新分布計(jì)算 （圖略）3解：基底壓力：基底附加壓力

21、：點(diǎn)：過(guò)1點(diǎn)將基底分成相等的兩塊，每塊尺寸為故，查表4-5得故有：點(diǎn)：過(guò)2點(diǎn)做如下圖所示矩形,對(duì)矩形 ac2d，查表4-5得；對(duì)矩形bc21 ，查表45得，故a b c d 1 24解：圖表求解（查找相對(duì)應(yīng)的系數(shù)用表）z（m）z/b均布荷載=100kpa三角形分布荷載=100kpa總鉛直應(yīng)力（kpa）x/b（kpa)x/b（kpa）中點(diǎn)下31。500.39639。60。50。22059.66300.20820。80.50.10410.431。2荷載最小端31。50.50.33433。400。14514。547.9630。50.19819。800。0969.629。4荷載最大端31.50.50.33433。410。18518