一、计算题
图示浅埋基础的底面尺寸为6.5m×7m,作用在基础上的荷载如图中所示(其中竖向力 ]=240kPa[。
试检算地为主要荷载,水平力为附加荷载)。
持力层为砂粘土,其容许承载力基承载力、偏心距、倾覆稳定性是否满足要求。
K≥1.5(提示:要求倾覆安全系数)0
[本题15分]
参考答案:
解:
)(1
代入后,解得:
,满足要求
),2满足要求(
), 满足要求(3
3kN,对应的偏心距e=0.3m×10。
持力层的=5.0二、图示浅埋基础,已知主要荷载的合力为N容许承载力为420kPa,现已确定其中一边的长度为4.0m
(1)试计算为满足承载力的要求,另一边所需的最小尺寸。
(2)确定相应的基底最大、最小压应力。
[本题12分]
参考答案:
解:由题,应有
)2(N=6×1m×3m,已知作用在基础上的主要荷载为:竖向力图示浅埋基础的底面尺寸为6三、32M。
试计算:kNm。
此外,持力层的容许承载力0kN,弯矩×=1.510
1)基底最大及最小压应力各为多少?能否满足承载力要求?(
e的要求?(2)其偏心距是否满足ρ≤N不变,在保持基底不与土层脱离的前提下,基础可承受的最大弯矩是多少?此时3)若(基底的最大及最小压应力各为多少?
[本题12分]
参考答案:
)解:(1
)(2
)3(
ba,四周襟边尺寸相同,埋=某旱地桥墩的矩形基础,基底平面尺寸为7.4m=7.5m,四、hN=6105kN2m=,在主力加附加力的组合下,简化到基底中心,竖向荷载置深度,水平荷载HM=3770.67kN.m。
试根据图示荷载及地质资料进行下列项目的检算:,弯矩=273.9kN(1)检算持力层及下卧层的承载力;
(2)检算基础本身强度;
)检算基底偏心距,基础滑动和倾覆稳定性。
3
(.
[本题20分]
参考答案:
一、持力层与下卧层的容许承载力
eI=0.7,查表3-5-2-5,得基本承载力0.9,σ=180kPa由持力层土性:粉质粘土;=0L查表3-5-2-11,得宽度、深度修正系数k和k分别为0和1.5。
21宽深修正:
持力层,k=0,h<3m,故修正项均为零。
1
主力加附加力时,容许承载力可有20%的提高,[σ]=1.2×180=216kPa
由下卧层土性:粘土e=1.1,I=0.8,查表3-5-2-5,得基本承载力σ=140kPa;查表3-0L5-2-11,得宽度、深度修正系数k和k分别为0和1.5。
21宽深修正:
下卧层,k。
故8.7m=h,0=
1.
二、持力层强度检算
基底平均压力kPa< 216
基底最大最小压力小偏心,基底压力均小于持力层承载力容许值,强度满足要求。
三、下卧层的强度检算
下卧层顶面处自重应力:
下卧层顶面处附加应力:
取离最大应力点三分之一基础宽度处的应力,如图σh
土中附加应力分布系数α,由a/b=1,z/b=(8.7-2)/7.4=0.9,查规范“铁路桥涵地基和基础设计规范”附录C,得α=0.735。
,h=2.0m埋深
下卧层强度满足要求。
四、基础本身强度检算
基础本身的强度由刚性角来控制。
基础材料为混凝土,查刚性角,容许刚性角[β]为45°,基础的襟边台阶的宽度和高度均为1m,实际的刚性角β亦为45°,满足要求!
五、基础偏心距检算
查表3-5-4-1,得非岩石地基上的桥墩在主力加附加力作用下[e]=1.0ρ=b/4=7.4/4=1.85m
1.85m=ρ<=0.618m e
偏心距符合要求
六、基础滑动和倾覆稳定性检算
基础滑动稳定
由持力层I=0.7(软塑I=0.5~1)软塑的粘性土,查表3-5-5-1,得f=0.25。
LL 满足要求
基础倾覆稳定
满足要求
ab=5m7m,某河流中桥墩的矩形基础,基底平面尺寸为,四周襟边尺寸相同,埋=h=3.5m,河床以上水深5m置深度,总冲刷深度1m。
在主力加附加力的组合下,简化到NHM=3050kN.m。
弯矩试根据图示荷载竖向荷载6000kN=,水平荷载=250kN,基底中心,及地质资料进行下列项目的检算:
(1)检算持力层及下卧层的承载力;
(2)检算基础本身强度;
)检算基底偏心距,基础滑动和倾覆稳定性。
3
(.
[本题20分]
参考答案:
一、持力层与下卧层的容许承载力
由持力层土性:稍密中砂,查表3-5-2-3,得基本承载力σ=330kPa;查表3-5-2-11,0得宽度、深度修正系数k和k分别为2和4。
21宽深修正:
3,故承载力修正为=20-10=10kN/m=γ=γ',b=5m h=3.5m,持力层透水,γ
21
主力加附加力时,容许承载力可提高20%,[σ]=1.2×410=492kPa
由下卧层土性:中密饱和细砂,查表3-5-2-3得基本承载力σ=210kPa;查表
3-5-20-11得宽度、深度修正系数k和k分别为1.5和3。
21宽深修正:
3,故承载力修正为=20-10=10kN/m=γ9.5mh+z下卧层,=,土层透水,γγ'=
21.
二、持力层强度检算
基底平均压力kPa]=492< [σ基底最大最小压力
小偏心,基底压力均小于持力层承载力容许值,强度满足要求。
三、下卧层的强度检算
下卧层顶面处自重应力:
下卧层顶面处附加应力:取离最大应力点三分之一基础宽度处的应力,如图σh
土中附加应力分布系数α,由a/b=1.4,z/b=(9.5-3.5)/7=0.857,查规范“铁路桥涵地基和基础设计规范”附录C,得下表,
由线性内插得
下卧层强度满足要求。
四、基础本身强度检算
基础本身的强度由刚性角来控制。
基础材料为混凝土,容许刚性角[β]为45°,基础的襟边台阶的宽度和高度均为1m,实际的刚性角β亦为45°,满足要求!
五、基础偏心距检算
查表3-5-4-1得非岩石地基上的桥墩在主力加附加力作用下[e]=1.0ρ=b/4=
5/4=1.25m
e=0.508m <ρ=1.25m
偏心距符合要求
六、基础滑动和倾覆稳定性检算
基础滑动稳定
由持力层为中砂(砂类土),查表3-5-5-1,得f=0.4。
基础倾覆稳定
满足要求
满足要求
3NkN,弯矩=3.5×10图示浅埋基础的底面尺寸为4m×3m,作用在基础上的主要荷载为:竖向力 ]=420kPa。
试计算:力[
(1)基底最大及最小压应力各为多少?能否满足承载力要求?
(2)其偏心距是否满足的要求?ρe≤(3)最大压应力达到容许承载力时对应的弯距为对少?
[本题12分]
参考答案:
)解:(1
代入后,解得:
. 满足要求
)满足要求(2
)(3
字期望学生回答的长度为:500-1000 102.
32
M NkNm10。
持力层的容许承载力为×10kN ,弯矩×=9图示浅埋基础,已知主要
荷载的合力为=4.5为3.6m ,试
(1)计算为满足承载力的要求,另一边所需的最小尺寸。
)确定相应的基底最大、最小压应力。
2(.
[本题12分] 参考答案:
解:由题,应有
)1(
(2)
期望学生回答的长度为:500-1000字
103.
3NkN,若要求基底最小压=3.2×106图示浅埋基础,已确定其一边长为m,作用在基础上的竖向力b及相应的偏心距。
,试确定基础的另一边长380kPa值
[本题12分]
参考答案:
解:由题知,偏心距
.
期望学生回答的长度为:500-1000字
104.
33。
kNm10×M=1.8,弯矩kN10×=6.0图示浅埋基础,已知主要荷载在基础上产生的力为:竖向力N
已知其中一边的长度为4.0m
(1)试计算为满足承载力的要求,另一边所需的最小尺寸。
(2)确定相应的基底最大、最小压应力。
[本题12分]
参考答案:
解:由题,应有
)(1
)(2 500-1000期望学生回答的长度为:字
105.
3kN,求:10 =6.56图示浅埋基础的平面尺寸为m×4m,已知竖向荷载N×(1)若偏心距e=0.25m,基底最大及最小压应力各为多少?
时,对应的基底最大压应力为多少?0)若竖向荷载保持不变,试计算当基底最小压应力为2
(
[本题12分] 参考答案:
)解:(1。