[工学]浅基础-习题课件

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1、基 础 工 程,（浅基础习题课）,主要内容,1 课堂测验题解 2 例题 3 浅基础习题讲解,3,一、单项选择题（每题3分，共36分） 1浅基础设计时， 检算不属于承载能力极限状态检算。 A. 持力层承载力 B. 地基变形 C. 软弱下卧层承载力 D. 地基稳定性 2下列材料中， 通常不（单独）作为刚性基础材料。 A. 混凝土 B. 砖 C. 灰土 D. 石灰 3无筋扩展基础控制刚性角的主要目的是防止基础 破坏。 A）压缩 B）剪切 C）弯曲 D）冲切,1 课堂测验题解,B,D,C,4,4埋深、基础底面尺寸等条件相同时，与筏形基础相比，箱形基础的突出优点是 。 A. 地基承载力显著提高 B. 调

2、整不均匀沉降的能力增强 C. 地基的沉降量显著减小 D. 施工较为方便 5两相邻独立基础中心点之间的沉降量之差称为 。 A. 沉降差 B. 沉降量 C. 局部倾斜 D. 倾 斜 6柱下钢筋混凝土独立基础的高度通常由 确定。 A. 抗冲切验算 B. 刚性角 C. 抗剪验算 D. 刚性角及抗冲切验算,B,A,A,5,7软弱下卧层承载力验算公式 中，pcz是由 的土产生的自重应力。 A. 基底以上 B. 软弱下卧层顶面以上 C. 基底与软弱下卧层之间 D. 软弱下卧层 8为计算框架结构的内力，将其底部简化为固定支座，由此可以断定 条件无法满足。 A. 上部结构和基础间的变形协调 B. 上部结构的平衡

3、 C. 基础的平衡 D. 基础和地基间的变形协调,B,A,6,9采用地基模型计算条形基础（地基梁）的变形及内力时，若地基反力的分布形状与其挠度的分布形状相似，则可判断出所采用的是 地基模型。 A. 有限压缩层 B. 弹性半空间 C. Winkler D. Winkler或弹性半空间 10无限长Winkler地基梁在一集中力矩的作用下，该处梁截面的 为0。 A. 地基反力 B. 转角 C. 弯矩 D. 剪力 11对Winkler弹性地基梁， 越大，表明 。 A. 梁的相对刚度越大 B. 梁的相对刚度越小 C. 梁的强度越大 D. 土的相对刚度越小,C,A,B,7,12在倒梁法计算中，通过迭代，使

4、得支座反力 。 A. 逐渐加大并趋于稳定 B. 逐渐减小并趋于稳定 C. 与柱荷载逐渐接近并趋于稳定 D. 逐渐减小并趋于零,二、计算选择题（单选）（选择正确答案并写出计算过程，答案不正确、无过程、过程不正确均不得分。每题8分，共64分） 1底面尺寸为3.5m2.5m的独立基础埋深2m，基底以上为粘性土，相应的指标为：e=0.6，IL=0.4，=17kN/m3，基底以下为中砂，相应的指标为：=18kN/m3，fak=250kPa，则地基的fa为 kPa。 A. 290.8 B. 335.2 C. 362.2 D. 389.2,C,8,解：持力层为中砂，故由表3-4查得：b=3.0，d=4.4，

5、将相关参数带入公式（3-17），算得：,所以选 C 。,9,2独立基础埋深1.5m，持力层fa=300kPa，所受竖向中心荷载（地面处）为900kN，若基础的长度定为2m，则为满足地基承载力要求，其最小宽度为 m。 A. 1.50 B. 1.67 C. 2.00 D. 3.33 解： Fk+Gk=900+2b201.5=900+60b 由公式（3-7），有：,解得： b 1.667m 所以选 B 。,10,3. 设墙厚240mm，已知墙下条形基础的宽度为800mm，若台阶宽高比为1:1.25，则刚性基础的高度至少应大于 mm。 A. 224 B. 350 C. 448 D. 700 解：由公式

6、（3-34），有：,所以选 B 。,11,4. 题1中的基础，若所受荷载（地面处）为竖向力1200kN，偏心距为0.15m（在长边方向上），则基底的最大净反力为 kPa。 A. 162.3 B. 172.4 C. 186.5 D. 212.4 解：有：,所以选 B 。,12,5题1中的地基及基础，若基底压力pk=200kPa，软弱下卧层顶面距基底2.0m，扩散角 =25，则进行下卧层承载力检算时，pz为 kPa。 A. 62.0 B. 74.7 C. 95.5 D. 115.1 解： pc=md=172=34 kPa 由公式（3-16），算得：,所以选 A 。,13,6扩展基础的底面尺寸为2.

7、8m2.8m，柱的截面尺寸为0.50.5m，如果作用于地面处的中心荷载为1000kN，基础的有效高度为0.565m，混凝土的抗拉强度为1100kPa，抗冲切破坏的验算公式为 （取 ），则不等式右边的值为 kN。 A. 452.2 B. 455.1 C. 460.1 D. 463.3 解：at=0.5m，ab=0.5+20.565=1.63m2.8m，所以,所以选 D 。,14,7接上题，Fl为 kN。 A. 162.2 B. 165.3 C. 170.3 D. 172.4 解： pj=1000/2.82=127.55kPa,所以选 B 。,15,8 图示Winkler弹性地基梁，梁的底面宽度为

8、1.0m，抗弯刚度EcI=120MNm2，基床系数k=60MN/m3，则截面A的弯矩为 kNm。 A. 84.0 B. -84.0 C. 2975.4 D. -2975.4,解：,16,所以是无限长梁 。,x=-3m，取绝对值，则得： x=0.5953=1.785,所以：,得到：,由对称性，MA也等于-83.88kN。,所以选 B 。,17,2 例 题,例1：图示Winkler弹性地基上的无限长梁在1点荷载单独作用下时截面1、2的弯矩和剪力示于表中，试计算该梁在3点荷载的单独作用下，截面2、3的弯矩和剪力。,18,解：根据对称性和叠加法，3点荷载单独作用时在2、3点引起的内力为： M23= M

9、21600/1000=-125.760.6= -75.46kNm V23= -V21600/1000=84.190.6=50.51kN M33= M11600/1000=941.620.6=564.97kNm V33左=V11左600/1000=5000.6=300kN V33右=V11右600/1000= -5000.6= -300kN,19,本题也可按下述方法求解： 在1点荷载单独作用下，对1点而言，x=0，故有： 代入公式（4-19c），得到 以后便可分别求得3点荷载单独作用下各点的内力。,20,例2：地基梁A、B的材料及横截面尺寸均相同，两梁成T形交会于梁A中部的b处，现已知柱作用于b

10、处的竖向力为F=2000kN，试进行力的分解。,21,解：因为两梁的材料及横截面尺寸均相同，故有： A=B，LA= LB=L， 代入公式（4-50）和（4-51），得到,22,3 浅基础习题讲解,习题3-6 题目见p.74。要求如下： 1）设计成刚性条形基础； 2）材料用C15混凝土； 3）确定基础底面宽度并检算地基承载力； 4）确定基础高度并绘制剖面草图。,解：按解题步骤求解。 1）选择C15素混凝土为基础的材料，立面形式待定； 2）地基持力层为粉质粘土，基础的埋置深度为1.5m； 3）计算基础底面积并决定其尺寸,23,持力层为粉质黏土， fak=180kPa，,由表3-4查得：b=0，d=

11、1.0，算得,将相关参数带入公式（3-17），算得：,24,由于是条形基础，故由公式（3-30）得到： 扩大20%，b=1.21.05=1.26m，取b=1.3m，算得 再代入（3-31），得： 故取基础宽度b=1.3m可行。,25,4）因为是建筑基础，地基条件尚可，在不考虑水平荷载的条件下不必计算地基基础的稳定性，（沉降是否计算要看其它条件）； 5）检算基础的刚性角或台阶的宽高比 按题目，基础上的砖墙大放脚已经确定，故基础每边挑出的宽度为： 基底的平均压力为：,26,根据上述条件，由表3-11查得基础的容许宽高比1：1.00，所以基础的厚度应大于0.23m，现取基础高度为h0=0.3m，基础

12、台阶的宽高比满足要求。 6）决定基础的细部尺寸并绘制结构图 基础厚度300mm500mm，将基础的立面形式设计为矩形，另外，基础大放脚为等高式，共5级，其总高度为5120=600mm，基础顶面低于地面600mm，所以原定埋置深度可行。由此绘出基础的结构图如下（高程以m计，尺寸以mm计）：,27,图中尺寸：高程以m计，其余以mm计。,28,习题3-8 题目见p. 75。 补充：假定题给荷载为标准组合值且荷载的基本组合值可按（3-6）式确定。,解：根据已知条件按前述步骤进行设计。 1）基础材料选择C20混凝土和HPB235级钢筋，立面形式待定，底面高程初定为-1.5m； 2）确定基础底面尺寸 暂不

13、考虑基础宽度的影响，计算地基承载力特征值，地基土为粉土，由题给参数查表3-4得：b=0.3，d=1.5，代入公式（3-17），算得：,29,由于是矩形基础，故由公式（3-29）得到： 扩大20%，取A=3.0971.2=3.72m2,设基础宽度为b并取基础底面的长宽比与柱截面的长宽比相同，则A=1.4b2 ，算得：,取b=1.7m，则l=1.4b2.4m，因宽度b小于3m，地基承载力不需修正，但需对之验算如下：,30,所以基础底面积不足，再将基础面积加大20%后计算。 取： A=1.21.72.4=4.9m2 则：,取b=1.9m，则l=1.4b2.7m，重新验算地基承载力：,31,满足要求。

14、 3）4）地基尚可，沉降和稳定计算略。,5）检算基础的抗冲切、抗剪和抗弯曲能力并配置钢筋： a. 抗冲切计算 基础下设置垫层，现假定基础高度为500mm，预估钢筋直径为20mm，则基础的有效高度为：,32,从规范查得C20混凝土：ft=1.1MPa，HPB235级钢筋：fy=210MPa。由公式（3-6）算得相应于基本组合的荷载值为： 算得基底净反力为： 基础高度为0.5m，短边长度为1.7m，柱截面的宽度为0.5m，长度为0.7m，所以有：,33,由于b at+2h0，于是,两者比较，知满足公式（3-46）的要求，故所选基础的总高度可行，其立面设计为矩形，不设置台阶。,34,b. 抗弯计算和

15、配筋 控制截面在柱边 沿长边方向的弯矩,35,沿短边方向的弯矩 沿长边方向配筋量,沿短边方向配筋量,36,沿长边方向选用1016200mm，AsI=2011mm2；沿短边方向选用1410200mm，AsI=1099mm2。 从抗冲切和配筋的情况看，基础的高度偏大。 6）绘制结构图 绘出基础的结构草图如下（未绘出垫层）：,37,38,习题4-6 题目见p. 123。 解：由题给条件，算得 当F1单独作用时，因为l=0.59518=10.7，所以可看作为半无限长梁；当F2单独作用时，因为l2l1=0.5956=3.57，所以可看作为无限长梁。,A点坐标：当F1单独作用时，x=3m；当F2单独作用时，x=-3m，取绝对值进行计算。由公式（4-20）：,39,根据叠加法和对称性由公式（4-19）和（4-22）求得梁在A点处的弯矩和剪力：,40,补充题：推导公式（4-22a、b