2022年土力学及基础工程作业答案

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1、优秀学习资料欢迎下载土力学及基础工程作业答案作业一：习题 1.6 解：要判断基槽是否安全，只需比较基底以下地基土的自重应力与承压力的大小。自重应力 ZZ1Z2（ 2110）（ 6.0 5.0 ） 20(5.0 4.0) 31 KN/m2承压力 wh 103.2 32 KN/m2 承压力自重应力( 即承压顶板以上的上覆土重) 基槽不安全。习题 1.7 解：根据Q/t qkFh/ 可得： QL/(tFh)(5 20)/(10 550) 410-2cm/s 习题 1.8 解：根据Q/t qkFh/ 可得： QL/(tFh)315/(10 60520) 7.5 10-4cm/s 注：此题时间应为10

2、分钟而不是10 秒。习题 1.10 解：要判断是否会发生流土现象，只需比较动水力GD与土的浮重度 的大小。GDi w(/ ) w(70/60) 1011.67 KN/m3 satw20.2 1010.2 KN/m3 GD 会发生流土。习题 2.1 解：已知 V50cm3 m95.15 gm s75.05 g Gs 2.67 w1g/cm3利用三相简图可求出：m wmm s 95.15 75.05 20.1 g Vwm ww20.1 cm3 Gsm s(Vsw) Vs m s(Gsw) 75.05/(2.671) 28.11 cm3 VVVVs 5028.11 21.89 cm3 根据定义即可求

3、出各项指标：mV95.15/50 1.903 g/ cm3dm sV75.05/50 1.501 g/ cm3sat( m sVVw)V(75.05 21.89 1)/50 1.94 g/ cm3( m wm s ) 100%(20.1/75.05)100%26.8 % VVVs21.89/28.110.78 (VVV) 100%(21.89/50)100%43.8 %SrVwVV20.1/21.890.918 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载习题 2.2 解：已知 1.84 g/cm3 w1

4、g/cm3 Gs 2.75 Sr1( 依题意 ) 设 1 cm3 / 1.84 11.84 g Gsm s(Vsw) m s GsVsw2.75 Vs m w m s1.84 2.75 Vs Vwm ww1.84 2.75 Vs Sr VwVV1 VVVw 1.84 2.75 Vs 又 VVVs 1.84 2.75 VsVs1.84 1.75 Vs1 Vs (1.84 1)/1.750.48 cm3 VV Vs10.48 0.52 cm3Vw m wVww0.52 g m s m w1.84 0.52 1.32 g 代入相应公式可得：( m wm s)100%(0.52/1.32)100%39

5、.4 % dm sV1.32/1 1.32 g/cm3 VVVs0.52/0.481.08 (VVV) 100%(0.52/1)100% 52%注：本题设Vs 1 cm3可得出同样的结果。习题 2.3 解： (1) 设 Vs1 w1g/cm3 Gsm s(Vsw) m sGsVsw2.71 1 12.71 g ( m w m s)100% m w m s19.3 %2.71 0.52 g Vwm ww0.52 cm3 又 dm sV Vm sd2.71/1.541.76 cm3 VV Vs1.76 10.76 cm3 因此： VVVs0.76/1 0.76 ( VVV) 100%(0.76/1

6、.76)100%43.2 %SrVwVV0.52/0.760.68 (2)Ip( p)100 (28.3 %16.7 %)10011.617 故为粉质粘土。IL（ p）/ Ip(19.3 16.7)/11.6 0.224 0IL1.0 mm 只占 2%，故排除碎石类土；粒径d0.075 mm 占 92%且 d2mm 不超过土全重的50%，故应为砂类土。在砂类土中再按粒径由大到小的原则, 以最先符合者确定砂土的名称。d2mm 的颗粒占土全重不到2%，故排除砾砂；d0.5 mm 的颗粒占土全重9% 2%11%0.25 mm 的颗粒占土全重24%9%2%35%0.075 mm 的颗粒占土全重100%

7、8%92%85%，因此该砂土为细砂。习题 2.6 解： (1)Ip1( p) 100(30 %12.5 %)10017.5 Ip2( 2p2)100 (14 %6.3 %) 100 7.7 Ip1 Ip2 甲土比乙土粘粒含量多( 正确 ) (2) Gsm s(Vsw) m s GsVs 又m wm s m wm s GsVs mm sm w(1) GsVs Sr VwVV VwVV m w w GsVs VVsVV (1 Gs)Vs 故甲土的天然密度1mV(11) Gs1Vs1(1 1Gs1)Vs1 (11)Gs1 (1 1Gs1) (10.28) 2.75(10.28 2.75 )1.989

8、 g/ cm3 同理乙土的天然密度2 (12) Gs2(1 2Gs2) (10.26) 2.70 (10.26 2.70 ) 1.999 g/ cm3 因此错误。(3) dm sV(GsVs) (1Gs)VsGs(1 Gs) 故甲土的干密度d12.75 (10.28 2.75)1.554 g/ cm3 乙土的干密度d1 2.70 (10.26 2.70)1.586 g/ cm3 因此错误。(4) VVVs Gs 甲土的天然孔隙比11Gs10.28 2.75 0.77 乙土的天然孔隙比22Gs20.26 2.70 0.702 因此正确。习题 2.7 解：已知 V1m3VV VsVVVVs(1 )

9、 Vs1 Vs1/(1 ) VV Vs /(1 )0.95/(10.95) 0.487 m3 Sr VwVV VwSrVV 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载当饱和度由0.37 提高到 0.90 时，所增加的水的体积为：Vw(Sr2Sr1) VV(0.90 0.37) 0.487 0.258 m3应加的水重量为m ww Vw10.258 0.258( 吨) 258kg 习题 2.8 解：设砂样体积为 dm s V m sdV1.66 Gsm s(Vsw) Vsm s(Gsw) 1.66 (2.7

10、0 1)0.615 VV1 Vs0.385 、 Vs不变VV2VV1 0.385 Sr2Vw2VV2 Vw2Sr2VV20.6 0.385 0.231 m w2wVw20.231 m w2m s0.231 1.66 13.92 % m ( m sm w)（ 1.66 0.231 ） / 1.891( g/ cm3) 习题 2.10 解：已知m1 200g 115% 220% m w m s m w11m s0.15 m s m w22 m s0.20 m s m1m sm w11.15 m s200m s2001.15 173.91 g 故需加水 m wm w2 m w1(0.20 0.15)

11、 m s 0.05 173.91 8.7 g 作业二：习题 3.1 解：当第四层为坚硬整体岩石时（不透水），地下水位以下地基土的重度取饱和重度，则基岩顶面处的自重应力为：cz1h12h 23h 31.5 18.0 3.6 19.4 1.8 19.8 132.5kPa 若第四层为强风化岩石( 透水 ), 地下水位以下地基土的重度应取浮重度, 则基岩顶面处的自重应力为:cz1h12h 23 h 31.5 18.0 3.6 (19.4 10) 1.8 (19.8 10) 78.5kPa 故此处土的自重应力有变化。习题 3.2 解：czsath12h 220.1 1.10 (20.1 10) (4.8

12、 1.10) 59.48kPa 习题 3.3 解：根据题意 , 计算条形基础中心点下的附加应力可用p（maxmin）/2100kPa 作为均布荷载来代替梯形分布荷载计算，则条形基础中心点下各深度处的地基中的附加应力为：深度 0 处： z/b=0 x/b=0 ，查表得 =1.0000, 则z=p=1.0000 100=100kPa 深度 0.25b 处： z/b=0.25 x/b=0 ，查表得 =0.960, 则z=p=0.960 100=96kPa 深度 0.50b 处： z/b=0.50 x/b=0 ，查表得 =0.820, 则z=p=0.820 100=82kPa 精选学习资料 - - -

13、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载深度 1.0b 处： z/b=1.0 x/b=0 ，查表得 =0.552, 则z=p=0.552 100=55.2kPa 深度 2.0b 处： z/b=2.0 x/b=0 ，查表得 =0.306, 则z=p=0.306 100=30.6kPa 深度 3.0b 处： z/b=3.0 x/b=0 ，查表得 =0.208, 则z=p=0.208 100=20.8kPa 习题 3.5 解： a1-2( e1e2)/( p2p1)(0.952 0.936 )/(0.2 0.1 )0.16Mpa-

14、1 ES1-2(1+ e1)/ a1-2(1+0.952)/0.16 12.2 Mpa 0.1Mpa-1 a1-20.5Mpa-1该土为中等压缩性土。习题 3.6 解：已知l 14.0 m b10.0 m z10.0 m O 点处的竖向附加应力为z4p，由 z/b=10/5=2 l/b=7/5=1.4查表可得 : =0.1034, 4=40.1034=0.4136 A 点处的竖向附加应力为zAa p2(12)p 由 z/b=10/5=2 l/b=20/5=4查表可得 :10.1350 ，由 z/b=10/5=2 l/b=6/5=1.2查表可得 :20.0947 故zAa p2(12)p2(0.

15、1350 0.0947)p 0.0806p zA/z0.0806p/0.4136p19.5%10m A 14m 6m 习题 3.8 解： p01=N1/b11d1p02=N2/b21d1=2N1/2b11d1=N1/b11d1 即两基础的基底附加应力相同。根据zp0知在中心点下同一深度处土中附加应力只与附加应力系数有关，若深度 Z， 则基础 1 的附加应力系数1由 z/b1x/b1=0 查表求得，基础 2 的附加应力系数2由 z/b2x/b2=0 查表求得， 由此可知 的大小取决于基础的宽度，宽度越大， 越大， 故土中附加应力也越大，因此由此可判断基础2 中的土中附加应力大于基础 1 中的土中

16、附加应力，根据基础沉降量的计算方法可知土中附加应力越大，基础的沉降量也越大（相同地基土条件下），故两基础的沉降量不相同。通过调整b 和 d，能使两基础沉降量接近。方案一：埋深不变，调整基础的宽度，使基础2 的宽度增大或减小基础1 的宽度。方案二：宽度不变，调整基础的埋深，这样可使土中附加应力发生改变从而改变基础的沉降量。此种方案较好。方案三：同时调整基础的埋深和宽度。习题 3.10 解：基础底面接触应力p=(P+G)/F=(P+mFd)/ F=(6600+205.6 4.0 2.0)/(5.64.0 ) =334.64kPa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

17、- - - - - -第 5 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载基底附加应力p0=p1d=334.64 17.5 2.0=299.64kPa 按 0.4b 分层计算 , 粘土层为1.6 米刚好作为一层计算。粘土层顶、底面处的自重应力分别为：顶面处：cz1h117.5 6.0 105kPa 底面处 :cz1h12h217.5 6.0 16.0 1.6 130.6kPa 粘土层顶、底面处的附加应力分别为：顶面处： z/b=4.0/2.0=2 l/b=2.8/2.0=1.4查表可得 :10.1034 则:z141p04 0.1034 299.64 123.93kPa 底面处 : z/b=(41.6

18、)/2.0=2.8 l/b=2.8/2.0=1.4查表可得 :20.0649 则:z242p04 0.0649 299.64 77.79kPa 粘土层的沉降量Sazh/ (1+e1)0.6 10-3(123.93+77.79)/21.6/(1+1.0) 48.4 mm 习题 3.11解：基础底面接触应力p=(N+G)/F =(N+ mFd)/ F=(4720+204.0 4.0 2.0)/(4.04.0 ) =335kPa 基底附加应力p0=p1d=33517.5 2.0=300kPa 将粉质粘土层分为两分层，各分层厚度分别为h1=1.6 m 和 h2=1.4 m。第一分层顶、底面处的附加应力

19、为: 顶面处： z/b=4.0/2.0=2 l/b=2.0/2.0=1查表可得 : 10.084 则:z141p04 0.084 300100.8kPa 底面处 : z/b=5.6/2.0=2.8 l/b=2.0/2.0=1查表可得 :10.0502 则:z241p04 0.0502 30060.24kPa 第一分层的沉降量S1zh1/ Es2(100.8 60.24)/21.6/3.3310338.69 mm第二分层底面处的附加应力为: z/b=7.0/2.0=3.5 l/b=2.0/2.0=1查表可得 :10.03435 则:z341p04 0.03435 300 41.22kPa 第二分

20、层的沉降量S2zh2/ Es2(60.24 41.22)/21.4/3.3310321.33 mm 因此粉质粘土层的沉降量SS1S38.69 21.33 60 mm 习题 3.12解：基础底面接触应力p=(N+G)/F =(N+ mFd)/ F=(900+203.6 2.0 1.0)/(3.62.0 ) =145kPa 基底附加应力p0=p1d=14516.0 1.0=129kPa 由 Es( 1+e1)/a (1+1.0)/0.45Mpa 查表得 S1.2 压缩层的厚度为:Zn b(2.5 0.4lnb)2.0(2.50.2ln2.0)4.45 m 由 z/b=4.45/2.0=2.225

21、l/b=3.6/2.0=1.8查表可得 :0.4953 因此 SS (p0/Es)/(z )1.2 1294.45 0.4953/(5103) 68.24 mm 习题 3.14解：基础底面接触应力p=(N+G)/F =(N+ mFd)/ F=(706+202.4 2.0 1.5)/(2.42.0 ) =177kPa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载基底附加应力p0=p1d=17718.0 1.5=150kPa 压缩层的厚度为:Zn b(2.5 0.4lnb)2.0(2.50.2ln2.0)4.

22、45 m 计算沉降量时其深度取4.5 m。因此总的沉降量由第二层粘土和厚度为2.0 m 的第三层粉土的沉降量组成。由z0/b=0/2.0=0 l/b=2.4/2.0=1.2查表可得 :01.000由 z1/b=2.5/2.0=1.25 l/b=2.4/2.0=1.2查表可得 :1 0.648 由 z2/b=4.5/2.0=2.25 l/b=2.4/2.0=1.2查表可得 :2 0.4355 S S1 S2(p0/ Es)/( z) (p0/ Es)/( z z) 1502.5 0.648/(3103) 150/(5103) (4.5 0.4355 2.5 0.648) 91.19 mm EsA

23、 i/ ( Ai/ Esi) (01)h2/2 (0 1)h3/2/ (01)h2/(2 Es) (01)h2/(2 Es) (0.824 2.5 0.5418 2)/ 0.8242.5/(3 103) 0.5418 2/(5 103) 3.48 Mpa 查表得： S1.34 因此 SSS 1.34 91.19 122.2 mm 习题 3.15解：依题意 =1(双面排水 ) SzH/Es2(214160)/2 8.0/(7.5103)19.95 cm Cvk(1e1)/ (aw) k Es / w0.6 10-87.5 10310-2/10 4.5 10-8m2/s 14191.2 cm2/年

24、TvCv t/ H214191.2t/(8102/2)20.089t 双面排水的固结度方程为: StUtS 19.95(1 0.81e-0.22t) Ut(%) t(年)St(cm)20 0.06 3.99 40 1.36 7.98 60 3.21 11.97 80 6.36 15.96 90 9.51 17.95 由以上数据可绘制Stt曲线。作业三：习题 4.1 解: 略。习题 4.2 解： (1) 绘应力圆 ( 略) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载 (2)max(13)/2 (600 1

25、00)/2 250kPa 最大剪应力作用面与大主应力面成45夹角。(3) 作用面与大主应力面成60（ 13）/2 ( 1 3)/2cos2(600100)/2 (600 100)/2 cos120 225 kPa (13)/2sin2 (600 100)/2sin120 217 kPa 习题 4.3 解： (1)ftg arctg（ f/ ） arctg（2/3 ） 33.7 (2) 剪切面上的 300 kPa，f200 kPa，剪切面与大主应力作用面成45 /2 （ 13）/2 ( 13)/2cos2300 (13)/2sin2 200 解方程可得 : 1673.79 kPa 3192.99

26、 kPa (3) 最大主应力与剪切面成45 /2 28.15 习题 4.4 解：先找出A(1800，300)、B（300，-300）两点，然后以AB为直径作圆，与轴相交于两点，这两点所对应的值分别为大、小主应力。（图略）习题 4.5 解：某平面上的正应力0cos 170cos37 135.77 kPa 剪应力 0sin 170sin37 102.3 kPa 该平面上的抗剪强度f tg c135.77tg30 100178.39 kPa 260 kPa 该点不会剪坏。 (2)若 60 kPa ，则 : 1271 kPa 379 kPa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

27、结 - - - - - - -第 8 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载 1 3tg2(45 /2) 79tg260 237 kPa271 kPa 该点会剪坏。习题 4.11 解： (1) 荷载为中心荷载, 故临界荷载按Zmaxb/4 所对应的基底应力计算: P1/4N1/4bNdd (c=0) 30o N1/41.2 Nd5.6 P1/41.2 (21.1 10) 3.0 5.6 (21.1 10) 2.0 164.28 kPa (2) 若 d 不变 ,b=2 3.0=6.0 m, 则: P1/41.2 (21.1 10) 6.0 5.6 (21.1 10) 2.0 204.24 kPa

28、(3) 若 b 不变 ,d=2 2.0=4.0 m, 则 : P1/41.2 (21.1 10) 3.0 5.6 (21.1 10) 4.0 288.6 kPa (4) 上述三种情况结果说明基底宽度b 和埋深 d 增大 , 地基临界荷载也增大, 且增大 d 效果更显著。习题 4.12 解：基底应力pN/F500/2.00 250 kPa R 25o N10 Nq11 Nc24 Pu(1/2) b NqNq cNc 0.5 202 10201.2 1110 24704 kPa KPu/R 704/250 2.8 习题 4.13 解：设独立基础边长为b，则： pN/F1200/ b2R 地基稳定安

29、全系数KPu/R 2.0 Pu2.0 R 2400/b2 由30o查曲线得 : N20 Nq20 Nc35 根据太沙基公式Pu(1/2) b NqNqcNc0.5 (21 10) b20 19.0 1.0 20035110b3802400/b2 b2.0 m 因此基础尺寸取2.0 m2.0 m 即可满足要求。习题 4.14 解： (1)由10o查曲线得 : N0 Nq2.0 Nc10 根据太沙基公式Pu(1/2) b NqNqcNc0 19.0 1.0 2.0 1010138 kPa (2)当地下水位上升至基础底面时, 由于 N0, 故(1/2) b N仍为 0, 而 qNq中的 仍不变 ,故

30、极限荷载无变化。习题 4.15 解： l=3.0 m b=2.4m d=1.2m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载根据 skempton 公式：Pu5c(1+0.2b/l)(1+0.2d/b)+d 516(1+0.2 2.4/3.0)(1+0.2 1.2/2.4)+18.01.2 123.68 kPa 取 K1.5 ，则地基承载力RPu/K123.68/1.5 82.45 kPa 作业四：习题 5.1 解： P0H2K0/2 H2(1sin )/2 18.0 4.02(1 sin36 o)/2

31、 57.6 KN/m 对于干砂，产生主动土压力的位移值0.5 %H0.5 %42cm PaH2Ka/2 H2tg2(45 /2 )/218.0 4.02 tg2(45 36/2 )/237.4 KN/m 习题 5.2 解： K01 sin1sin36 0.4 p01h1K0182 0.4 14.4 kPa p02h1K0h2K01820.4 (21 10) 20.4 23.2 kPa 因此静止土压力为：P014.4 2/2 (14.4 23.2) 2/2 52 KN/m 同理： pa1 h1Ka182tg2(45 /2 ) 182tg2(45 36/2 ) 9.35 kPa pa2h1Ka h

32、2Ka 182tg2(45 36/2 )(21 10) 2tg2(45 36/2) 15.06 kPa 因此主动土压力为：Pa9.35 2/2 (9.35 15.06) 2/2 33.76 KN/m 水压力为 Pwwh22/21022/220 KN/m 习题 5.3 解： =24=36= =0 查表 5.1 得： Ka0.25 代入库仑主动土压力计算公式可得：PaH2Ka/2 184.020.25/2 36 KN/m 习题 5.4 解： =20=30=12=0 查图 5.18 得： Ka0.4 PaH2Ka/2 175.020.4/2 85 KN/m 水平分力为 : PaxPacos85cos

33、20 79.9 KN/m 竖直分力为 : PayPasin85sin20 29.1 KN/m 注：书中答案为墙背倾斜时,即=11 (计算求得 )时的情况。习题 5.6 解： pa0qKa120 tg2(45 30/2 )6.67 kPa pa1(q1h1)Ka1(2018.5 3) tg2(45 30/2 ) 25.17 kPa pa1 (q1h1)Ka2(2018.5 3) tg2(45 35/2 )20.46 kPa pa2(q1h12h2)Ka2(2018.5 3193) tg2(45 35/2 )35.91 kPa pa3(q1h12h2 h3)Ka2(20 18.5 3193104)

34、 tg2(45 35/2 )46.75 kPa 总主动土压力为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载Pa(6.67 25.17) 3/2 (20.46 35.91) 3/2 (35.91 46.75) 4/2 297.64 KN/m 水压力为 Pwwh32/21042/280 KN/m作业五：习题 2-1 解： (1) 持力层和下卧层强度检算: 确定地基土容许承载力: IL（ ）（ ） (27.8 18)/(32 18) 0.7 e0.9 查表得： 0180 kPa 0 k11（ 2） k2(H

35、3) k10，k21.51800180 kPa 计算基底处压力及持力层强度检算：NN1N2471913866105KN M13860.35 244.5 12.59 1.4 12.28 286.79 3770.67 KN mN/ F6105/(7.4 7.5) 110 kPa 180 kPa Wab2/67.5 7.42/6 68.45 m3 maxN/ FM/ W6105/(7.4 7.5) 3770.67/68.45 165.09 kPa0 因此，持力层强度满足要求。 下卧层强度检算: e 1.1 IL0.8 查表得： 0100 kPa 0 k11（ 2） k2(H3) k10，k21.51

36、0001.5 18(8.7 3) 253.9 kPa 下卧层顶面处的自重应力cz(Z H)188.7 156.6 kPa z/ b(8.7 2)/7.40.911 h按基底压应力图形采用距最大应力点b/3 处的压应力，即：hmin2( max min)/3 54.91 2(165.09 54.91)/3128.36 kPa 由 z/ b0.91 a/b7.5/7.41.01 查表可得 : 下卧层附加应力系数 0.389 因此下卧层顶面处的附加应力z( h H)0.389(128.36182) 35.93 kPa czz156.6 35.93 192.53 kPa 253.9 kPa 下卧层强度

37、满足要求。(2)基础自身强度的检算：基础的刚性角arctg（1/1 ） 45，而砼的容许刚性角 45 = 基础自身强度满足要求。（3）偏心距、滑动、倾覆稳定性检算：偏心距检算：偏心距 eM/ N3770.67/6105 0.618 m1.3 滑动稳定性检算通过。倾覆稳定性检算： K0 s/e( b/2)/e(7.4/2) /0.618 5.991.5 倾覆稳定性检算通过。习题 5-2 解：产生负摩阻力的情况见教案（略）。由于负摩阻力使桩产生下拉荷载从而增加桩的轴向压力易导致桩体破坏。习题 5-3 解： 1. 桩的计算宽度b0和变形系数 ：b00.9( d1) 0.9 (1.2 1) 1.98

38、m EI0.8 EhI0.8 2.90 1073.14 1.24/64 2.36 106KN m2( mb0/ EI)1/5(3000 1.98/2.36106)0.302 m-1 l0.302 15 4.534.0 (按弹性桩计算) 2. 计算桩身局部冲刷线以下的弯矩M 和桩侧土的横向压应力xy：作用在局部冲刷线处的横向力Q0和 M0为：Q0H41.4 KN M0MHl054.2 41.4 7.2 352.28 KN m 桩下端置于土中且l2.5, 故采用简捷法计算。(1) 求任意深度y 处桩身截面上的弯矩My：MyQ0AM/M0BM(41.4/0.302) AM352.28 BM137.0

39、9 AM352.28 BM(2) 任意深度y 处的桩侧所受横向压应力xy：xy ( Q0/ b0) A(2M0/ b0) B(0.302 41.4/1.98) A (0.3022352.28/1.98) B6.3 A16.2 BMy、xy计算列表如下：结果绘图(略) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载3. 桩顶水平位移X0 l4.534.0 l00.302 7.2 2.174 按l4.0 ， l02.174 查表 5-7 得：121.21 23.9237.79 则： X0 H/( 3 EI)

40、1 M/( 2 EI) 3 (41.4 21.21)/ (0.30232.36 106)(54.2 7.79)/ (0.30222.36 106) 15.5 mm 习题 5-4 解： 1. 桩的计算宽度b0： 各列桩数相等 b0 0.9(d 1) k又L02.5 mh03(d 1)3 (1.05 1) 6.15 m L04.0 (按弹性桩计算 ) 3. 计算 1、2、3、4：1(l0l)/ ( EhA)1/(C0A0)-1其中： l05.50 m l23.50 m 0.5( 钻孔摩擦桩 ) Eh2.7 107kpa C00l 10000 23.50 2.35 105KN/m3yy(m) AMB

41、MMy(kN m) ABxy(kpa) 0.0 0 0 1,000 352.28 0 0 0 0.2 0.66 0.197 0.998 378.58 0.424 0.258 6.85 0.4 1.33 0.377 0.986 399.03 0.721 0.400 11.02 0.6 1.99 0.529 0.959 410.36 0.902 0.450 12.97 0.8 2.65 0.646 0.913 410.19 0.979 0.430 13.13 1.0 3.31 0.723 0.851 398.91 0.970 0.361 11.96 1.2 3.97 0.762 0.774 377

42、.13 0.895 0.263 9.90 1.4 4.64 0.765 0.687 346.89 0.772 0.151 7.31 1.6 5.30 0.737 0.594 310.29 0.621 0.039 4.55 1.8 5.96 0.685 0.499 269.69 0.457 -0.064 1.84 2.0 6.62 0.614 0.407 227.55 0.294 -0.151 -0.59 2.2 7.29 0.532 0.320 185.66 0.142 -0.219 2.65 2.4 7.95 0.443 0.243 146.33 0.008 -0.265 -4.20 2.6

43、 8.61 0.355 0.175 110.32 -0.104 -0.290 -5.35 2.8 9.27 0.270 0.120 79.29 -0.193 -0.295 -5.99 3.0 9.93 0.193 0.076 53.23 -0.262 -0.284 -6.24 3.5 11.59 0.051 0.014 11.92 -0.367 -0.199 -5.53 4.0 13.25 0 0 0 -0.432 -0.059 -3.68 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载 Dd2ltg(/

44、4)1.0 223.50 tg(24/4) 5.94 m桩尖处桩的中心距离3.50 m 取 D3.50 m A0D2/4 3.14 3.502/4 9.62 m2 Ad2/43.14 1.02/4 0.79 m2故： 1(l0l)/ ( EhA) 1/(C0A0)-1(5.50 0.5 23.50 )/ (2.71070.79 )1/(2.35 1059.62 )-18.0 105KN/m 由l00.431 5.50 2.37 及l10.134.0查表 5-9 可得：YQ0.153 YM 0.319 M 0.906 则： 23 EI YQ0.4313 1.06 1060.153 1.30 10

45、4 KN/m 32 EI YM0.43121.06 1060.319 6.28 104 KN/m 4EIM0.431 1.06 1060.906 4.14 105 KNm 4. 计算群桩刚度指标：ab ba bb0 bb ni168.0 105 48.0 105KN/m aa ni261.30 1047.8 104KN/m aa- ni3-6 6.28 104-37.68 104KN / rad ni41nixi264.14 1058.0 1053(3.5/2)23(-3.5/2)2 1.72 107 KNm/ rad 5. 计算承台变位a、b、bN/ bb11975.0/48.01052.4

46、95 10-3 m a( H M a)/( aa a2) 294.5 1.72 107 4839.3 (-37.68104)/7.81041.72 107 (-37.68 104)2 5.76 10-3 m ( M aa Ha)/( aa a2) 4839.3 7.8 104294.5 (-37.68 104) /7.81041.72 107(-37.68104)2 4.074 10-4 rad 6. 计算桩顶作用力：NiN/n1 xi 11975.0/6 8.0 105(3.5/2) 4.074 10-42052.87 KN 1425.47 KN 即左边三根桩的竖向力N1425.47 KN

47、，右边三根桩的竖向力N2052.87 KN Hi2a31.30 1045.76 10-36.28 1044.074 10-449.30 KN M i43 a4.14 105 4.074 10-4 6.28 104 5.76 10-3-317.26 KN m 7. 计算桩身弯矩My：作用在局部冲刷线处的横向力Q0和 M0为：Q0Hi49.30 KN M0MiHil0-317.26 49.30 5.5 -46.11 KN m 局部冲刷线以下的桩身弯矩：MyQ0AM/M0BM(49.30/0.431) AM 46.11 BM114.39 AM46.11 BM 其余各深度处的弯矩可按y 和l4.0查表

48、得 AM、 BM再代入上式求得(参见习题 5-3)。习题 5-6 解：按低承台桩基础桩顶荷载的简化计算方法计算：图 a：NiN/nMxi/xi2 xi21.522(-1.5)229左边一排桩N1N/nMxi/xi212000/4 110001.5/9 1166.7 KN 右边一排桩N2N/nMxi/xi212000/4 110001.5/9 4833.3 KN 图 b：xi21.52 2(-1.5)2209 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 15 页优秀学习资料欢迎下载左边两根桩N1N/nMxi/xi212000/5 1

49、10001.5/9 566.7 KN 中间一根桩N2N/nMxi/xi212000/5 02400 KN 右边两根桩N3N/nMxi/xi212000/5 110001.5/9 4233.3 KN 习题 5-7 解： P(1/2) Ufi lim0A h20m10d 13.5 m 0k22(4d3)k226d 4505.5 (20 10) (41.35 3) (5.5/2)(20 10) 61.35 804.75Kpa 查表得： fi70 Kpa m00.5 P(1/2) Ufi lim0A (1/2) 3.14 (1.35 0.05) 70200.5 3.14 (1.35/2)2804.75

50、 3652.86 KN 习题 5-8 解： P(1/2)Ui fi li AR i1.0 (1/2) 3.14 4010-2(45 835 460 4) 3.14 (40/2 10-2)23000 653.12 KN 习题 5-9 解： P(1/2) Ufi lim0A U3.14(1.0 0.15) 3.61 m A 3.14 1.02/4 0.785 m2 h19.0 m10d10m 0k22(4d3)k226d 4505.5 20(4 1.0 3) (5.5/2)2061.0 890Kpa 查表得： f165Kpa f2 70Kpa f375Kpa m01.0 P(1/2) Ufi lim0A (1/2) 3.61 (65 6.0 7011.0 752.0) 1.0 0.785 890 3063.2 KN 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 15 页