《基礎(chǔ)工程》課后習(xí)題答案

1、基礎(chǔ)工程課后習(xí)題答案飽和重度;（2)粘土隔離層,厚 2.0m,重度;（)粗砂,含承壓水飽和重度;（2)粘土隔離層,厚 2.0m,重度;（)粗砂,含承壓水,承壓水位高出地表 2.m(取)。問地基開挖深達(dá) 1m 時(shí)，坑底有無隆起的危險(xiǎn)? 危險(xiǎn)? 若基礎(chǔ)埋深，施工時(shí)除將中砂層內(nèi)地下水位降到坑底外，還須設(shè)法將粗砂【解】()地基開挖深1m 時(shí) 持力層為中砂層承壓含水層頂面以上土的總覆蓋壓力：201+19=58ka 承壓含水層頂部凈水壓力：10（2+2)=60kPa因?yàn)?560 故坑底有隆起的危險(xiǎn)!（2）基礎(chǔ)埋深為。5m 時(shí)承壓含水層頂面以上土的總覆蓋壓力:200.5+192=48kPa承壓含水層頂部凈水

2、壓力=10 得:4.m ;故,還應(yīng)將承壓水位降低 6-4.8=12m.聚力標(biāo)準(zhǔn)值 =12kPa，地下水位與基底平齊,土的有效重度,基底以上土的重度22某條形基礎(chǔ)底寬 埋深 聚力標(biāo)準(zhǔn)值 =12kPa，地下水位與基底平齊,土的有效重度,基底以上土的重度。試確定地基承載力特征值 ?！窘狻扛鶕?jù)題給條件可以采用規(guī)范推薦理論公式來確定地基的承載力特征.。試確定地基承載力特征值 。由=0由=0因基底與地下水位平齊,故取有fMabd M cdmck 0.5110 1.8 3.06 18.31.2 5.66 12 144.29kPa2 某基礎(chǔ)寬度為 2m,埋深為 1m。地基土為中砂，其重度為 18Nm,標(biāo)準(zhǔn)貫入

3、試驗(yàn)錘擊數(shù) N=1,試確定地基承載力特征值。1【解】由題目地基持力層為中根據(jù)標(biāo)貫錘擊數(shù) 查表2,得:21 15f 250 ak30 (340 250) 286kPa因?yàn)槁裆畲笥?d=m.，故還需對(duì)進(jìn)行修正。查表25,得承載力修正系數(shù) 3.0, 4.4,(2-14):bdf fkak (b bd(d 0.5)m 286 3.0 18 (3 4.4 18 325.6kPa24240,作用于地面標(biāo)高處的荷載Fk180kNm，擬采用磚基埋深為1.2m.地基土為粉質(zhì)粘土, 18kNm3 ，e0并按二皮一收砌法畫出基礎(chǔ)剖面示意圖。 0.9 , fak 170kPa 。試確定磚基礎(chǔ)的底面寬度,【解】因?yàn)榛A(chǔ)

4、埋深=m0。5故需先進(jìn)行地基承載力深度修正,持力層為粉質(zhì)粘查表2得 1.0,得修正后的地基承載力為：df faak d(d 0.5) 170 1.0 18 1.2 0.5 182.6kPa此基礎(chǔ)為墻下條形基礎(chǔ),代入式 2-2得條形基礎(chǔ)寬度：kFb fkFa1801.13md201.2G為符合磚的模數(shù)取 b=1m，磚基礎(chǔ)所需的臺(tái)階數(shù)為：1200 240n 2608所以按二皮一收砌法的基礎(chǔ)截面如圖所示：5Fk 1.05MN ,基礎(chǔ)埋深為 1，地基土為中, 18kNm3 ，fak試確定該基礎(chǔ)的底面邊長. 280kPa ?！窘狻恳?yàn)榛A(chǔ)埋深 故需先進(jìn)行地基承載力深度修正，持力層為中砂，查表 25 得

5、d 4.4 ，得修正后的地基承載力為：f faak d(d 0.5) 280 4.4 18 1 0.5 319.6kPam柱下獨(dú)立基礎(chǔ)代入公式19，基礎(chǔ)底面邊長：FfakdG1050319.6 FfakdG1050319.6 2012取基底邊長為 1.9m。6某承重磚墻厚 ，傳至條形基礎(chǔ)頂面處的軸心荷載Fk150kNm。該處土層自地表起依次分布如下: 第一層為粉質(zhì)粘土,厚度 2 。2m, 17kN , e0 0.91 ，f130kPa, Eak 8.1MPa；第二層為淤泥質(zhì)土，厚度 1.6， fak 65kPa ，Es 2 2.6MPa ；.,慮土的凍脹問題1(可近似取荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值

6、為標(biāo)準(zhǔn)組合值的5 倍【解】 (1)確定地基持力層及基礎(chǔ)埋深考慮到第二層不宜作為持力層并結(jié)合“寬基淺埋”的設(shè)計(jì)原則,確定第一層粉質(zhì)粘土作為持力層，其下第二層為軟弱下臥層,故可按最小埋深條件確定基礎(chǔ)埋深d=0。5m。.(2）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸因?yàn)?.5故不需要進(jìn)行地基承載力特征值埋深修正,即:f f。aak磚下條形基礎(chǔ)代入公式20 得基礎(chǔ)寬度kFb fkFa1501.25d13020G取=。3m3m,故無需再進(jìn)行寬度修正。(3)軟弱下臥層承載力驗(yàn)算172.2 37.4kPaCZ由EE 2.6 3.1，z m5，查表2-7 得 23。s1s2FpkFkbd 150 200.5125.4kPaG1.

7、3下臥層頂面處的附加應(yīng)力為:k bpk1.3170.5cd55.4kPaZb 2ztan1.321.7tan23f f (d z 0.5) 651.0170.5 93.9kPaazakdm 55.4 37.4 92.8kPa f 93.9kPa (可以）ZCZaz()基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依題意采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。采用 C2混凝土, f1.10 Nmmt，鋼筋用 HPB2353級(jí), f 210Ny。 基礎(chǔ)埋深為。5m荷載設(shè)計(jì)值 F 1.35Fk 1.35 150 202.5kN基底凈反力 F 202.5 155.8kPajb1.3基礎(chǔ)邊緣至磚墻計(jì)算截面的距離b 10.240.53m12基礎(chǔ)有效高度p b

8、hj 155.8 0.107m 107mm00.7ft0.7 1100取基礎(chǔ)高度h250mm,h 250405 205(107mm)。011M p b 2j 1 155.8 0.532 21.9kN m2M21.9106A565mm2s0.9 f hy00.9 210 205配鋼筋12200, A565mm2 ,墊層用C10 混凝土。s27一鋼筋混凝土內(nèi)柱截面尺寸為300m300mm,作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載F 400kN 。自地表起的土層情況為:素填土，松散，厚度 1。0m， 16.4kN m3 ；細(xì)砂,厚k度6m, 18kNm3 ,sat 20kNm3 ，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N10;粘,硬,

9、厚度較大。地下水位在地表下 1.6處。試確定擴(kuò)展基礎(chǔ)的底面尺寸并設(shè)計(jì)基礎(chǔ)截面及配筋.【解】確定地基持力層根據(jù)承載力條件，及最小埋深的限制,綜合“寬基淺埋”的設(shè)計(jì)原則,選擇細(xì)沙層作為持力層（素填土層厚度太小，且承載力低；硬塑粘土層埋深太大不宜作持力層）（2)確定基礎(chǔ)埋深及地基承載力特征值根據(jù)基礎(chǔ)盡量淺埋的原則,并盡量避開潛水層,可取埋深1.m。查表 25,得細(xì)砂的3.0,地基承載力特征值為:f faak d(d 0.5) 140 3.0 16.4 1.0 0.5 164.6kPam()確定基礎(chǔ)底面尺寸FfakdG400164.6 20FfakdG400164.6 201.04取b l 1.7 m

10、。(4）計(jì)算基底凈反力設(shè)計(jì)值F1.35400p186.9kPajb21.71.7(5)確定基礎(chǔ)高度采用C20 混凝土，f1.10 Nmm2t,鋼筋用HPB235 級(jí), f 210Ny。取基礎(chǔ)高度h 400m,h 40045 355mm因b2h 0.320.355 1.01=1.，0c0故按式(2-57）作沖切驗(yàn)算如下： lab2 p 2 c bc h j 20 20 186.91.7 0.3 0.3551.71.7 0.3 0.3552 22 22 87.4kN 0.7 hpf h t0 0.7 1.0 1100 0.3 0.355 0.355 179.0kN 87.4kN(可以)(6）確定底

11、板配筋本基礎(chǔ)為方形基礎(chǔ),故可取M M 1 24pj1ac2 bbc1 2418972 27 56.5kN mM56.5106A Ass 0.9 f hy0 0.9 210 355 842mm2配鋼筋10 As 863.5mm842mm 2。-8 同上,但基礎(chǔ)底面形心處還作用有彎矩Mm.取基底長寬比為1.,試確定k基礎(chǔ)底面尺寸并設(shè)計(jì)基礎(chǔ)截面及配筋?！窘狻靠扇』A(chǔ)埋深為。0，由上題知地基承載力特征值f 164.6kPa。a（1）確定基礎(chǔ)底面尺寸考慮到荷載偏心作用，可將軸心荷載下所得到的基底面積之增大30得初選基底面積:5A 1.3Fkfka1.3 4003.6m2d201.0G取邊長比n1。得基礎(chǔ)

12、寬度：Anb 1.55m,取b Anl nb 1.6 mFGkk 400 20 1.6 2.4 1 476.8kN驗(yàn)算偏心距：M110lke FGkkk 476.8 0.231m 6 0.4m (可以)FpFG1 6e k maxAl k16 0.2311.62.42.4 195.9kPa 1.2 fa(可以) 1.2 164.6 197.5kPa(2)計(jì)算基底凈反力設(shè)計(jì)值F1.35 400p140.6kPajA1.6 2.4F6M1.3540061.35110pj maxblbl2 237.3kPa 1.62.41.6 2.42F6M1.3540061.35110pj minblbl2 43

13、.9kPa 1.62.41.6 2.42平行于基礎(chǔ)短邊的柱邊截面的凈反力:p pjjminl ac2lp pjmaxj43.9 2.4 2 2.443.9 152.7kPa（3)確定基礎(chǔ)高度采用C20 混凝, f1.10 Nmmt,鋼筋用HPB35 級(jí)，f210Ny。取基礎(chǔ)高度h 500，h50045 455。0因b2h 0.320.455 b 1.6m ，故按式(2-7)作沖切驗(yàn)算如下（以c0p):j max6 lab2 pc bc h j max 20 20 237.3 2.4 0.3 0.455 1.6 1.6 0.3 0.4552 22 22 216.9kN 0.7 hpf h t0

14、0.7 1.0 1100 0.3 0.455 0.455 264.5kN 216.9kN(可以）（4）確定底板配筋對(duì)柱邊截面，按式（2-5)計(jì)算彎矩:p1 pM 48j pbj j pbl a 2jc1 48237.3152.721.60.3237.3152.71.62.40.32 137.8kN M137.8106SIA 0.9 f IhSIy0 0.9 210 455 1602mm2配鋼筋12 , A1695mms1602mm2 ,平行于基底長邊布置。1M 24p b bj2l a c1 140.61.60.3222.40.350.5kN m24MS A 0.9 f MS 50.5 106

15、 0.9 210 0.455 587mm2y0按構(gòu)造要求配筋10，A1021mms587mm2 ,平行于基底短邊布置。如圖所示33-1 中的條形基礎(chǔ)內(nèi)力。【解】用彎矩分配法計(jì)算肋梁彎沿基礎(chǔ)縱向的地基凈反力:bpF 6.4103 376.5KN / mjl17邊跨固端彎矩為:7112M 21 12 bpjl12KN m21376.54.52635.31中跨固端彎矩為：11Mbp l 2312j 2 12 376.5 62 1129.5KN m1 截面(左邊)伸出端彎矩:111M l1bp l 2j 0 2 376.5 12 188.2KN m節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)34分配系數(shù)1。00。0。50。50050.1

16、。0固端彎矩635。 -1129.5119。 35 。 182188。2566。3分配結(jié)果（kNm）1838.2-1111 101 2188.2.21011118.2(2）肋梁剪力計(jì)算1 截面左邊的剪力為:Vlbp l 376.51.0 1j 0計(jì)算截面的支座反力R 1 1 2 M M 115.52 1011501051.9KN1221lj0114.5211 截面右邊的剪力：V rbp lR 376.5 1051.9 675.4KN11j 01Rbpll 376.5 5.5 1051.9 1018.8kN2j011取 23 段作為脫離體:1 1112R2bp ll2j 2 M 2 M 3 6

17、2 376.5 62 10111011 1162.5KN2R RR1018.81162.5 2181.3KN222Vl R1018.822VrR1162.528按跨中剪力為;零的條件來求跨中最大負(fù)彎矩:bpRj1 376.5x 1043.8x 1043.8 / 376.5 2.8m11所以M1max 2 bpx 2 R11.8 2 376.5 2.82 10111.8 344.0KN m2段對(duì)稱，最大負(fù)彎矩在中間截面:11M bp l 2max8j 2 M 376.562 1011 683.2KN m28由以上的計(jì)算結(jié)果可作出條形基礎(chǔ)的彎矩圖和剪力圖8。34434488。188。22322.2

18、彎矩圖M（kNm）0111011。8115565.4剪力圖V（) 37。5。1162.10188補(bǔ)充題設(shè)一箱形基礎(chǔ)置于粘性土（f ）地基上，其橫剖面上部結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)荷k,C20 ，框架梁 0.25060m, .【解】 ()箱型基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算，按縱向整體彎曲計(jì)算,由靜力平衡條件計(jì)算跨中最大彎矩為：M max 1281.46 6 21 972.61 6 15 900.59 6 9 885.35 6 3 3030 24 6060 18 6060 12 6060 6 22690kN / m（2)計(jì)算箱型基礎(chǔ)剛度E IFF91箱型基礎(chǔ)橫截面慣性矩IF 12 12.53.553 (12.50.8)2.77

19、3 26.3260m41箱基剛度E I 26.3260EF FF上層結(jié)構(gòu)折算剛度E IB B縱向連續(xù)鋼筋混凝土墻的截面慣性矩Iw 2 11210.32.23 0.5324m4各層上下柱的截面慣性矩I Iuili 3120.50.53 0.0156m4各層縱梁的截面慣性矩Ibi 3 1120.30.53 0.0094m4各層上下柱、縱梁的線剛度Kui上部結(jié)構(gòu)折算剛度 Kli0.01562.8 0.0056 Kbi 0.00946 0.0016EnE IIEnKKuim2 ) E IB Bb 12KKKbiuiw w0.00560.005648 7 Eb0.0094120.00160.00560.

20、00566 )2 0.005648E 0.0094120.00160.00566 )2 E 0.5324bb 4.2658Eb箱型基礎(chǔ)所承擔(dān)的整體彎矩M(取E E )FFbE IMMFFE I 22690 26.3260 EF 19526kN m1E IFFB 26.3260 EF 4.2658Eb（a)強(qiáng)柱弱梁弱柱強(qiáng)梁基礎(chǔ)受約束較小,趨于自由變形,整體變形。 相當(dāng)于疊合在一起，彎矩方向基礎(chǔ)受到梁的約束地基反力10 彎矩中部較大彎矩較均勻(b)框架剛度大基礎(chǔ)剛度大反力均勻反力不均勻彎矩均勻彎矩中部大（c)中柱下壓縮大邊柱壓縮大反力較均勻反力中間大兩邊小11 基礎(chǔ)彎矩中部大彎矩較均勻(d)高壓縮

21、地基 土反力不均勻低壓縮地基土反力均勻彎矩中部大彎矩均勻P15 頁3-43中條形基礎(chǔ)內(nèi)力。解:例題3-,基底平均凈反力F 2000) 2 150.6kpajlb17 2.5F沿基礎(chǔ)縱向地基凈反力線荷載 bpj固端彎矩計(jì)算 376.47kN / l11邊跨固端彎矩為: Mbp l2 376.474.52 635.3kN mBA12j 11211BC12l2 376.4762 1129.4kN mj 21211截面（左邊）MlAbp l2j 0376.4712 188.24kN m12b(3a1)兩端固定的力偶作用下固端彎矩MM ,這里a= ,b=ABlBAl2A 端力偶荷載產(chǎn)生的內(nèi)力是A 端固端

22、彎矩是線荷載和力偶荷載產(chǎn)生彎矩的疊12加，相互抵消。5853 KN。A 固端彎矩的分配，左邊自由伸出，不傳遞分配彎矩， lA4i0, 右邊 rA4i 1。B固端彎矩的分配，左邊 lBA 4iBABA4iBC 0.57 ，右邊 rA 4iBABCBC 0.43即使作為點(diǎn)荷載,A 點(diǎn)彎矩荷載也應(yīng)分配到A 右邊,因?yàn)橛疫叿峙湎禂?shù)是 1，左邊是 0 。任何超靜定結(jié)構(gòu)上的荷載都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力，內(nèi)力在彎矩二次分配要參與工作!注意長度不一樣，B BC 跨度不一樣一5,6.線剛度是不一樣的.3-3， 邊支座作為鉸接邊跨剛度是, 2 不符是一種保守的簡化計(jì)算。A 端的彎矩沒有疊加力偶產(chǎn)生的固端彎矩。見 表 1，BC

23、D分配系數(shù)018.210。57-85.335.30。43BCD分配系數(shù)018.210。57-85.335.30。4311. 0.32 。0。5710固端彎矩65。35853188.24傳遞與分配-397.18。319.568.51763.512763。-1818。4。3-84.36.227327.36。28.31.-2.2-13。9。942。2181M(KN m)M(KN m)188.2417014996。3152105996。3170。1-188.41。118。5-185。057.913.9。.-5。0527。87.83727。87.8.98.-8. 18.M（KN m)M（KN m)18824188.241032。102.2102。1032288.-88。2134彎矩和剪力圖。單位：N.m180 第章 習(xí)題答案單位：KN 。樁的沉降量即等于樁發(fā)生的彈性壓縮變形（單位都統(tǒng)一換算成 ,m)N800103=l 10103EA4002 3104 1.67mm此題練習(xí)使用單樁豎向承載力特征值的規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式RqAapapuplsia i承臺(tái)埋深 1。0m ,樁端進(jìn)入中密中砂為。