基础工程计算题参考解答

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土石方工程量计算习题

土石方工程量计算习题
习题【3-9】条形基础如图所示,计算挖基础土方工程量。(基础底 面有素砼作为垫层,垫层厚0.1米,每边宽出基础0.1米。)
交付施工场地相 对标高
习题【3-10】
习题【3-11】
+0.000
+0.000
-0.450
-0.450
400
400
500 2100
400 400
400 400
400
300 400 400 400 300 1800
150mm); (4)基础回填土工程量(钢筋砼带基6.04m3,室外地
坪以下砖基础为7.55m3)。
习题【3-9】
4wk.baidu.com0
-1.800
-1.800
100
1800
100
100
100
2100
100
100
习题【3-12】
某工程土壤类别为三类土,基砖为钢筋混凝土 带形基础(外墙下)和砖大放脚带形基础。弃土运距 4km。室内外高差为0.6m,求: (1)场地平整工程量; (2)挖基础土方工程量; (3)室内回填土工程量(地面垫层与面层总厚度为

基础工程A第1次作业

基础工程A第1次作业

基础工程A第1次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确,共14道小题)

1. 下列支撑方式中,对基坑开挖施工影响最大的是()

(A) 无撑式

(B) 单层顶撑式

(C) 多层锚撑式

(D) 多层顶撑式

你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确]正确答案:D

解答参考:

2. 浅埋基础水下施工时,围堰的主要作用是()。

(A) 挡土

(B) 挡水

(C) 置放施工机械

(D) 其它

你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确]正确答案:B

解答参考:

3. 浅基础水下施工时,封底混凝土的主要作用是()。

(A) 提高基底的高度

(B) 作为基础的一部分

(C) 阻止水进入基坑

(D) 前述三者都不是

你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确]

正确答案:C

解答参考:

4.

灌注水下混凝土时,不是用混凝土直接灌注的()。

(A) 直升导管法

(B) 吊斗法

(C) 灌浆法

(D) 液压阀法

你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确]

正确答案:C

解答参考:

5. 单撑浅板桩的计算模型中,坑底土对板桩的土压力按()考虑。

(A) 主动土压力

(B) 介于主动与被动土压力之间

(C) 被动土压力

(D) 0

你选择的答案: C [正确]

正确答案:C

解答参考:

6. 单撑浅板桩的入土深度过浅,可能会导致的主要问题是()。

(A) 板桩背后土体失稳

(B) 流砂现象

(C) 桩前的土体达不到极限状态

(D) 桩后的土体达不到极限状态

你选择的答案: A [正确]

正确答案:A

解答参考:

7. 在浅埋刚性基础的设计中的刚性角是指()。

(A) 基础悬出长度与基础厚度的比值

基坑工程课后习题答案

基坑工程课后习题答案

基坑工程课后习题答案

2-1

某建筑物场地地表以下土层依次为: (1)中砂,厚2.0m,潜水面在地表以下

1m处,饱和重度错误!未找到引用源。; (2)粘土隔离层,厚2.0m,重度错误|未找到引用源。: (3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2.0m(取错误!未找到引用源。)。问地基开挖深达1m时,坑底有无隆起的危险?若基础埋深错误!未找到引用源。,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?

[解]

(1) 地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力: 20x1+ 19X 2=58kPa承压含水层顶部净水压力: 10X (2+2+2) =60kPa因为

58<60故坑底有隆起的危险!

(2)基础埋深为1.5m时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力: 20x0.5+ 19X 2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10X错误!未找到引用源。得:错误|未找到引用源。≤4.8m ;故,还应将承压水位降低6-4.8=1.2m。

2-2某条形基础底宽b=1.8m,埋深d=1.2m, 地基土为粘士,内摩擦角标准值错误!未找到引用源。=20°,粘聚力标准值错误!未找到引用源。=12kPa, 地下水位与基底平齐,土的有效重度错误!未找到引用源。,基底以上土的重度错误!未找到引用源。。试确定地基承载力特征值f。

[解]

根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。由错误!未找到引用源。=20°查表2-3,得错误!未找到引用源。因基底与地下水位平

基础工程计算题参考解答

基础工程计算题参考解答

第二章 天然地基上的浅基础

2-8某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础,荷载组合Ⅱ控制设计,支座反力840kN 及930kN ;

桥墩及基础自重5480kN ,设计水位以下墩身及基础浮力1200kN ,制动力84kN ,墩帽与墩身风力分别为2.1kN 和16.8kN 。结构尺寸及地质、水文资料见图8-37,地基第一层为中密细

砂,重度为20.5kN/m 3,下层为粘土,重度为γ=19.5kN/m 3

,孔隙比e=0.8,液性指数I L =1.0,基底宽3.1m ,长9.9m 。要求验算地基承载力、基底合力偏心距和基础稳定性。

图8-37 习题8-1图

解:

(1)地基强度验算

1)基底应力计算 简化到基底的荷载分别为: ΣP=840+930+5480-1200=6050KN ΣM=930×0.25+84×10.1+2.1×9.8+16.8×6.3-840×0.25=997.32KNm 基地应力分别为:KPa .

.W ΣM A ΣP p p 24.13403.2601.39932.9979

91.36050

261

min

max =⨯⨯±⨯=±=

2)持力层强度验算 根据土工试验资料,持力层为中密细砂,查表7-10得[σ01]=200kPa ,

因基础宽度大于2m ,埋深在一般冲刷线以下4.1m (>3.0m ),需考虑基础宽度和深度修正,查表7-17宽度修正系数k 1=1.5,深度修正系数为k 2=3.0。

[σ]= [σ01] +k 1γ1(b-2) +k 2γ2(d-3)+10h w

=200+1.5×(20.5-10)×(3.1-2) +3.0×(20.5-10)×(4.1-3)+10×0 =252kPa

基础工程作业题

基础工程作业题

一、单项选择题(惟独一个选项正确,共10道小题)

1. 在排水基坑开挖中浮现的“涌砂”,主要是因为 ()。

(A) 土体受到的向上渗透力超过其浮容重

正确答案:A

2. 浅埋基础水下施工时,围堰的主要作用是() 。

(B) 挡水

正确答案:B

解答参考:

3. 浅基础设计时,若 (),应进行基坑底被顶坏的检算。

(A) 有软弱下卧层

(B) 基础位于水中

(C) 坑底下为厚度不大的不透水层,而其下为承压水层

(D) 下卧层很硬

正确答案:C

解答参考:

4. 浅埋刚性基础设计时,要求刚性角β ≤[β ],其主要目的是() 。

(C) 避免基础因弯曲而破坏

正确答案:C

5. 浅埋基础的底面,应在 ()。

(A) 局部冲刷线以下

正确答案:A

6. 在基础设计计算时,通常不考虑哪种的荷载组合形式() 。

(D) 主要荷载+附加荷载+特殊荷载

正确答案:D

解答参考:

7. 当基础单向偏心距逐渐增大至使基底最小压应力为0时,相应的偏心距() 。

(C) 等于核心半径

正确答案:C

解答参考:

8. 软弱下卧层检算时,应() 。

(A) 保证软弱下卧层底面的强度不小于该处的总压应力

正确答案:A

解答参考:

9. 以下关于软弱下卧层的说法正确的是() 。

(D) 软弱下卧层的承载力不需要基础宽度的修正

正确答案:D

解答参考:

10. 在进行浅基础地基强度检算时,若主力与附加力并计,则要求基底最大压力小于等于。

(C) 1.2倍容许承载力

正确答案:C

解答参考:

二、不定项选择题(有不定个选项正确,共6道小题)

11. 下列基础属于深基础的有 () 。 [不选全或者选错,不算完成]

一建市政计算题汇总

一建市政计算题汇总

以下是一些常见的市政工程计算题目:

1. 某市政道路工程,路面宽度为20m,路面结构自上而下依次为:200mm厚C30水泥混凝土面层、300mm厚C20水泥混凝土基层、150mm厚石灰粉煤灰砂砾底基层,各结构层材料比重分别为:

2.00、2.08、1.88,试计算每1000m2路面的质量。

2. 某市政管道工程为矩形,采用砖砌体砌筑,灰缝为8mm,管道直径为DN500mm,求管道砌砖的砂浆体积。

3. 某市政道路工程采用石灰粉煤灰砂砾基层,厚度为150mm,每1000m3材料需要掺入37%的生石灰(含生石灰质量分数为90%),试计算每1000m3石灰粉煤灰砂砾基层需掺入的消石灰质量。

4. 某市政道路工程采用水泥混凝土面层,厚度为200mm,试计算每1000m2路面所需的水泥质量。

5. 某市政桥梁工程采用桩基,共需钻孔灌注桩120根,桩径为1m,单根桩长为15m,采用C30混凝土浇筑,试计算该工程钻孔灌注桩所需混凝土体积。

这些题目都是一建市政实务中比较常见的计算题,建议在做题时参考相关教材和规范。

基础工程设计原理作业参考答案

基础工程设计原理作业参考答案

第一章习题解答

1-2提示:

本题关键是用角点法和分层总和法计算出各单元中心点处对

应的沉降量,得到相应的{s}列阵。参考答案:

[]6

4.2860.716100.716 4.286f − =×

1-1提示:

≠−=⋅−=)( 1)( 102

02

j i r

E j i

F a E f ii ij πνπν

+

++ + ++ =11ln 1ln ln 222b a b a b a a b a b b a F ii 参考答案:

××××××××××××××××=−4

-5-5-5-5-4-5-5-5-5-4-5--5-5-54101.394 102.897 105.793 102.59110

2.897 101.394 102.591 105.793105.793 102.591 101.394 102.897102.591 105.793 102.897 10394.1][f

第二章习题解答

2-1 如图所示地质土性和独立基础尺寸的资料,使用承载力公

式计算持力层的承载力。若地下水位稳定由0.7m 降至1.7m 处,

问承载力有何变化?

解:由图可知,基底处土的浮容重为

3

'18.09.88.2kN /m

sat w γγγ=−=−=基底以上土的加权平均重度为

3

m 17.20.78.20.613.0kN /m 1.3

γ×+×==由查表2-8,得

k 20ϕ=o b d c 0.51, 3.06, 5.66

M M M ===由式(2-16),得持力层的承载力

b d m

c k 64.9 kPa

a f M

b M d M

c γγ=++=若地下水位稳定由0.7m 降至1.7m 处

(完整word版)基础工程计算题参考解答

(完整word版)基础工程计算题参考解答

第二章 天然地基上的浅基础

2—8某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础,荷载组合Ⅱ控制设计,支座反力840kN 及930kN;桥墩及基础自重5480kN,设计水位以下墩身及基础浮力1200kN ,制动力84kN ,墩帽与墩身风力分别为2。1kN 和16。8kN 。结构尺寸及地质、水文资料见图8—37,地基第一层为中密细砂,重度为20.5kN/m 3,下层为粘土,重度为γ=19.5kN/m 3,孔隙比e=0。8,液性指数I L =1。0,基底宽3。1m,长9.9m 。要求验算地基承载力、基底合力偏心距和基础稳定性。

图8—37 习题8—1图

解:

(1)地基强度验算

1)基底应力计算 简化到基底的荷载分别为: ΣP=840+930+5480—1200=6050KN

ΣM=930×0.25+84×10.1+2。1×9.8+16。8×6。3—840×0.25=997。32KNm 基地应力分别为:KPa .

.W ΣM A ΣP p p 24.13403.2601.39932.9979

91.36050261

min

max =⨯⨯±⨯=±=

2)持力层强度验算 根据土工试验资料,持力层为中密细砂,查表7—10得[

01]=200kPa ,因基础

宽度大于2m ,埋深在一般冲刷线以下4.1m (>3。0m ),需考虑基础宽度和深度修正,查表7—17宽度修正系数k 1=1。5,深度修正系数为k 2=3。0.

[σ]= [σ01] +k 1γ1(b —2) +k 2γ2(d-3)+10h w

16。

中密粉砂

=200+1.5×(20。5-10)×(3。1—2) +3.0×(20.5-10)×(4.1—3)+10×0 =252kPa

控制工程基础参考习题与答案

控制工程基础参考习题与答案

《控制工程基础》参考复习题

及习题解答

第一部分 单项选择题

1.闭环控制系统的主反馈取自[ ]

A.给定输入端

B.干扰输入端

C.控制器输出端

D.系统输出端

2.不同属性的物理系统可以有形式相同的[ ]

A.数学模型

B.被控对象

C.被控参量

D.结构参数

3.闭环控制系统的开环传递函数为GH,其中H是反馈传递函数,则系统的误差信号为[ ]

A.X i -H X 0

B.X i -X 0

C.X or -X 0

D.X or -H X 0

3-1闭环控制系统的开环传递函数为GH,其中H是反馈传递函数,则系统的偏差信号为[ ]

A.X i -H X 0

B.X i -X 0

C.X or -X 0

D.X or -H X 0

4.微分环节使系统[ ]

A.输出提前

B.输出滞后

C.输出大于输入

D.输出小于输入

5.当输入量发生突变时,惯性环节的输出量不能突变,只能按[ ]

A.正弦曲线变化

B.指数曲线变化

C.斜坡曲线变化

D.加速度曲线变化

6.PID 调节器的微分部分可以[ ]

A.提高系统的快速响应性

B.提高系统的稳态性

C.降低系统的快速响应性

D.降低系统的稳态性

6-1.PID 调节器的微分部分可以[ ]

A.提高系统的稳定性

B.提高系统的稳态性

C.降低系统的稳定性

D.降低系统的稳态性

7.闭环系统前向传递函数是[ ]

A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比

B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比

C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比

D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比

8.一阶系统的时间常数为T,其脉冲响应为[ ] A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.T

基础工程简答题与参考答案(完整版)

基础工程简答题与参考答案(完整版)

基础工程简答题与参考答案(完整版)

1、地基基础设计应满足哪些原则?

2、基础设计时,合理分析方法与常规分析方法的主要区别是什么?

3、什么叫基础的“架越作用”?其影响因素是什么?

4、考虑上部结构刚度的影响,将建筑结构分几类?

5、简述无筋扩展基础(刚性基础)的特点。

6、什么是地基、基础?什么叫天然地基?

7、验算建筑物沉降是否在容许范围内,为什么首先要区分变形特征?

8、当拟建相邻建筑物之间轻(低)重(高)悬殊时,应采取怎样的施工顺序?为什么?

9、设计刚性基础时,地基承载力越大,刚性角是越大还是越小?为什么?

10、天然地基上浅基础有哪些类型?

11、什么叫地基土的冻胀性?冻胀对建筑物有什么危害?地基土冻胀性分类所考虑的因素是什么?确定基础埋深则,是否必须把基础底面放到冰冻深度之下?

12、基础平均压力、基底平均附加压力、基底平均净反力在基础工程设计中各用在什么情况?

13、地下水位变化对浅基础工程有何影响?

14、什么是地基承载力特征值?

15、什么是地基土的标准冻深?

16、试述刚性基础和柔性基础的区别。

17、何谓基础的埋置深度?影响基础埋深的因素有哪些?

18、何谓补偿基础?

19、确定地基承载力的方法有哪些?

20、何谓软弱下卧层?试述验算软弱下卧层强度的要点。

21、什么情况下需进行地基变形验算?变形控制特征有哪些?

22、何谓上部结构与地基基础的共同作用?

23、由于地基不均匀变形引起的建筑物裂缝有什么规律?

24、减轻建筑物不均匀沉降危害的措施有哪些?

三、简答

1、答

(1)在防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面,应有足够的安全度。(2)控制地基的特征变形量不超过规范允许值,(3)满足基础结构的强度、刚度和耐久性。

基础工程期末考试含答案

基础工程期末考试含答案

基础工程期末考试含答案

基础工程期末考试

基础工程是土木工程学科中的重要分支,它涉及到建筑物的基础设计、施工和监测等方面的内容。在土木工程领域,基础工程是一门非常重要的学科,它直接关系到建筑物的安全性和稳定性。在本篇文章中,我们将从以下几个方面来探讨基础工程期末考试的相关内容。

一、考试内容

基础工程期末考试主要考察学生对基础工程理论和实践知识的掌握

程度。考试内容一般包括以下几个方面:

1、土力学基础知识:包括土的物理性质、土的力学性质、土的分类

和鉴定等。

2、基础设计原理:包括地基承载力、基础沉降、基础类型和设计、

地基处理等。

3、施工工艺:包括基础施工前的准备工作、基础施工工艺流程、施

工质量检测等。

4、现场监测与数据处理:包括现场监测方案设计、监测数据的采集、处理和分析等。

二、考试难度

基础工程期末考试难度适中,考试题目会根据学生所学知识进行适当调整。考试题目既注重基础知识的考察,也注重学生实践能力的考察。同时,考试中也会涉及到一些较为复杂的问题,需要学生具备较好的逻辑思考能力和解决问题的能力。

三、解题技巧

以下是几种常用的解题技巧:

1、熟悉考试内容:在考试前,学生应该仔细复习所学知识,熟悉考试内容,掌握考试重点和难点。

2、理解概念:在解题时,应该先理解题目所涉及的概念,明确题目所考察的知识点,然后进行分析和解答。

3、注意细节:在解题时,应该注意题目中的细节,如单位、符号等,以免出现不必要的错误。

4、多做练习:通过多做练习,可以加深对知识点的理解和掌握,同时也可以提高解题速度和准确性。

四、考试注意事项

《控制工程基础》第四章习题解题过程和参考答案

《控制工程基础》第四章习题解题过程和参考答案

《控制工程基础》第四章习题解题过程和参考答案

4-1 设单位反馈系统的开环传递函数为:10()1G s s =+。当系统作用有下列输入信号时:()sin(30)r t t =+︒,试求系统的稳态输出。 解:

系统的闭环传递函数为:

10

()()11

()()1()1

11

C s G s s s R s G s Φ===++

这是一个一阶系统。系统增益为:1011

K =,时间常数为:1

11

T =

其幅频特性为:()A ω=

其相频特性为:()arctan T ϕωω=- 当输入为()sin(30)r t t =+︒,即信号幅值为:1A =,信号频率为:1ω=,初始相角为:0

30ϕ=︒。代入幅频特性和相频特性,有:

1

(1)A ==

=

=

11

(1)arctan arctan

5.1911

T ωϕω==-=-=-︒

所以,系统的稳态输出为:

[

]()(1)sin 30(1)24.81)c t A A t t ϕ=⋅⋅+︒+=

+︒

4-2 已知系统的单位阶跃响应为:49()1 1.80.8(0)

t

t

c t e e t --=-+≥。试求

系统的幅频特性和相频特性。 解:

对输出表达式两边拉氏变换:

1 1.80.8361()49(4)(9)(1)(1)

49

C s s s s s s s s s s =-+==

++++++

由于()()()C s s R s =Φ,且有1()R s s =(单位阶跃)。所以系统的闭环传递函数为:

1

()(1)(1)49

s s s

Φ=

++ 可知,这是由两个一阶环节构成的系统,时间常数分

别为:

1

2

11,49

参考习题解答

参考习题解答

1. 某多层现浇框架结构的底层内柱,轴向力设计值N=2650kN ,计算长度m H l 6.30==,混凝土强度等级为C30(f c =14.3N/mm 2),钢筋用HRB400级(2'/360mm N f y =),环境类别为一类。确定柱截面积尺寸及纵筋面积。

解:根据构造要求,先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm 由9400/3600/0==b l ,查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A

23

''

1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f N f A c y s

=⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ

%6.0%2.1400

4001906'

min ''

=>=⨯==ρρA A s ,对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的

构造要求。

选 ,2'1964mm A s = 设计面积与计算面积误差

%0.31906

1906

1964=-<5%,满足要求。

2.某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ,计算长度l 0=1.25H ,混凝土用C30(f c =14.3N/mm 2),钢筋用HRB335级(2'/300mm N f y =),环境类别为一类。确定该柱截面尺寸及纵筋面积。

[解] 根据构造要求,先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm

长细比

5.17400

560025.10=⨯=b l ,查表825.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A

2'

'

1801)4004003.14825.09.02100000

荷载计算练习题

荷载计算练习题

荷载计算练习题

在工程设计过程中,荷载计算是一个非常重要且必不可少的环节。

荷载计算的准确性直接影响到工程的安全性和可靠性。为了提高大家

的荷载计算能力,以下是一些荷载计算练习题,供大家练习和参考。

题目一:梁的自重计算

某建筑工程中需要计算一根长为10m的钢梁的自重。已知钢的密度为7850 kg/m³,钢的体积可以通过断面尺寸计算。假设梁的断面为矩形,宽度为0.3m,高度为0.5m。请计算该钢梁的自重。

解答一:首先计算钢梁的体积:

体积 = 宽度 ×高度 ×长度 = 0.3m × 0.5m × 10m = 1.5m³

钢梁的自重 = 钢的密度 ×体积 = 7850 kg/m³ × 1.5m³ = 11775 kg

所以该钢梁的自重为11775 kg。

题目二:桥梁的活荷载计算

某桥梁设计需要考虑活荷载的作用。根据设计要求,该桥梁预计承

载一辆重型货车和一辆小型客车的同时通过。已知重型货车的总质量

为40吨,小型客车的总质量为2吨。请计算该桥梁需要承受的活荷载。

解答二:根据设计规范,重型货车的活荷载系数为1.5,小型客车

的活荷载系数为1.2。所以:

重型货车的荷载 = 40吨 × 1.5 = 60吨

小型客车的荷载 = 2吨 × 1.2 = 2.4吨

桥梁的活荷载 = 重型货车的荷载 + 小型客车的荷载 = 60吨 + 2.4吨= 62.4吨

所以该桥梁需要承受的活荷载为62.4吨。

题目三:楼板的活荷载计算

某建筑楼层的楼板需要计算活荷载。根据使用要求,该楼层将用作办公室区域。已知每平米的活荷载系数为3 kN/m²。请计算该楼层楼板需要承受的活荷载。

控制工程基础答案

控制工程基础答案

控制工程基础习题解答:

《控制工程基础习题解答》是2009年清华大学出版社出版的图书,作者是杜继宏,王诗宓。

内容简介:

《控制工程基础习题解答》是与《控制工程基础》配套的教材,它包含了《控制工程基础》书中全部习题的参考解答(文字解答题除外)。对每道习题都给出了比较详细的、步骤清晰的解题过程。对许多习题,在题解之外还附加了一项或几项说明,这些说明或者介绍多种不同的解法,或者对题目没有直接提问的相关问题进行更深入的讨论,或者给出方程在无法采用公式求解时的试探法求解过程。这些说明可以帮助读者更好地理解题目涉及的基本概念、基本方法,也有助于启发读者对各种问题作进一步的思考和分析,同时了解试探法求解某些方程的过程。对于频率特性图和根轨迹图的绘制,采用了两种方法,一是手工绘制简单实用的示意图,二是利用MATLAB绘制准确曲线图。

控制工程基础(第4版)习题解:

《控制工程基础(第4版)习题解》是2017年清华大学出版社出版的书籍,作者是董景新、郭美凤、陈志勇、刘云峰。

内容简介:

本书是在《控制工程基础(第3版)习题解》基础上编写而成的,主要是配合董景新、赵长德等编著的《控制工程基础(第4版)》教材(该教材被列为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材),与该

教材各章后的习题相对应。该习题解对教材各章后的习题均做了较为详细的解答。内容包括:概论、控制系统的动态数学模型、时域瞬态响应分析、控制系统的频率特性、控制系统的稳定性分析、控制系统的误差分析和计算、控制系统的综合与校正、根轨迹法、控制系统的非线性问题、计算机控制系统。

基础工程B

基础工程B

基础工程A第1次作业

参考答案:

一、持力层与下卧层的容许承载力

由持力层土性:粉质粘土e =0.9,I L =0.7,查表3-5-2-5,得基本承载力σ0=180kPa ;查表3-5-2-11,得宽度、深度修正系数k 1和k 2分别为0和1.5。

宽深修正:

持力层,k 1=0,h<3m ,故修正项均为零。

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 L =0.8,查表3-5-2-5,得基本承载力σ0

=140kPa ;查表3-5-2-11,得宽度、深度修正系数k 1和k 2分别为0和1.5。

宽深修正:

下卧层,k 1=0,h =8.7m 。故

二、持力层强度检算

基底平均压力

< 216kPa

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

σ

h

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。

埋深h=2.0m,

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

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第二章 第三章

第四章 天然地基上的浅基础

2-8某桥墩为混凝土实体墩刚性扩大基础,荷载组合Ⅱ控制设计,支座反力840kN 及930kN ;桥墩及基础自重5480kN ,设计水位以下墩身及基础浮力1200kN ,制动力84kN ,墩帽与墩身风力分别为2.1kN 和16.8kN 。结构尺寸及地质、水文资料见图8-37,地基第一层为中密细砂,重度为20.5kN/m 3,下层为粘土,重度为γ=19.5kN/m 3,孔隙比e=0.8,液性指数I L =1.0,基底宽3.1m ,长9.9m 。要求验算地基承载力、基底合力偏心距和基础稳定性。

图8-37 习题8-1图

解:

(1)地基强度验算

1)基底应力计算 简化到基底的荷载分别为: ΣP=840+930+5480-1200=6050KN

ΣM=930×0.25+84×10.1+2.1×9.8+16.8×6.3-840×0.25=997.32KNm 基地应力分别为:KPa .

.W ΣM A ΣP p p 24.13403.2601.39932.9979

91.36050

261

min

max =⨯⨯±⨯=±=

2)持力层强度验算 根据土工试验资料,持力层为中密细砂,查表7-10得[01

]=200kPa ,

因基础宽度大于2m ,埋深在一般冲刷线以下4.1m (>3.0m ),需考虑基础宽度和深度修正,查表7-17宽度修正系数k 1=1.5,深度修正系数为k 2=3.0。

[σ]= [σ01] +k 1γ1(b-2) +k 2γ2(d-3)+10h w

=200+1.5×(20.5-10)×(3.1-2) +3.0×(20.5-10)×(4.1-3)+10×0

16.

中密粉

=252kPa

荷载组合Ⅱ承载力提高系数为K=1.25

K[σ]= 1.25×252=315kPa >p max =260.03kPa (满足要求)

3)软弱下卧层强度验算 下卧层为一般粘性土,由e =0.8,I L =1.0查得容许承载力[σ02]=150.0kPa ,小于持力层的容许承载力,故需进行下卧层强度验算:

基底至粘土层顶面处的距离为5.3m ,软弱下卧层顶面处土的自重应力 σcz =γ1(h +z )=10.5×(5.3+4.1)=98.7 kPa

软弱下卧层顶面处附加应力σz =α(p -γ2h ),计算下卧层顶面附加应力σh+z

时基底压力

取平均值,p

=(p max +p min )/2=(260.03+134.24)/2=197.14kPa ,当l /b=9.9/3.1=3.2,

Z/b =5.3/3.1=1.7,查表8-8得附加应力系数α=0.307,故

σz =0.307×(197.14-10.5×4.1)kPa =47.3kPa σ

h+z

=σcz +σz =98.7+47.3=146 kPa

下卧层顶面处的容许承载力可按式8-16计算。其中,查得k 1=0,k 2=1.5,则: k[σ]h+z =1.25×[ 150.0+1.5×10.5×(4.1+5.3-3)]kPa=313.5kPa >σcz +σz (满足要求) (2)基底合力偏心距验算(按照给定荷载组合验算) 偏心距应满足e 0<0.75ρ ρ=W /A =b/6=0.52m ΣM =997.32kN ﹒m ΣP =6050 kN

e 0=

6050

32

.997=

∑∑P M m =0.16m <0.75ρ=0.39m (满足要求) (3)基础稳定性验算(按照给定荷载组合验算) 1)抗倾稳定验算 上述计算可知

e 0=

6050

32

.997=

∑∑P M =0.16m y =b /2=3.1/2=1.55m

k 0=1.55/0.16=9.69>1.5 (满足要求)

2.抗滑动稳定验算

基底处为中密细纱,查表8-11得摩擦系数f=0.4。 ΣP =6050kN

ΣT =84+16.8+2.1=102.9 kN

k c =9

.10260504.0⨯=23.52>1.3 (满足要求)

2-9有一桥墩墩底为矩形2m×8m ,C20混凝土刚性扩大基础,顶面设在河床下1m ,作用于基础顶面的荷载(荷载组合Ⅱ)有:轴心垂直力5200kN ,弯矩840kNm ,水平力96kN ,地基土为一般性粘性土,第一层厚2.0m (自河床算起),重度γ=19.0kN/m 3 孔隙比e=0.9,液性指数I L =0.8, 第二层厚5.0m ,重度γ=19.5kN/m 3,孔隙比e=0.45,液性指数I L =0.35,低水位在河床下1.0m ,(第二层以下为泥质页岩),请确定基础埋置深度及底面尺寸,并经过验算说明其合理性。

解:

(1)初定基底面积

以第二层为持力层,两级台阶,每级台阶0.5m 高,襟边和台阶均选0.4m 宽,因此,初定基底面积为3.6m ×9.6m ,经地基强度验算不满足要求时在调整尺寸。

基础用C15混凝土浇注,混凝土的刚性角α

max

=40°。基础的扩散角为

=arctg 0.18

.0=38.66°<

max

=40° (满足要求)

(2)持力层强度验算 基础重量

W=3.6×9.6×2×10 =691.2KN 将荷载简化到基底分别为: ΣP=5200+691.2=5891.2KN ΣM=840+96×1=936KNm 基地应力分别为:KPa ..W ΣM A ΣP p p 3.1256.2156

.3699366

96.32

.5891261

min

max =⨯⨯±⨯=±=

第一层粘性土,一般粘性土,e =0.9,I L =0.8,查表7-7得[01

]=160kPa ,因此不宜作为

持力层。第二层为持力层,属一般粘性土,e =0.45,I L =0.35,查表7-7得[02

]=410kPa ,因

基础埋深为原地面下2.0m (<3.0m ),不考虑深度修正;虽宽度b=3.6m >2m ,但对粘性土地基,宽度修正系数k 1=0,不需进行宽度修正。

k[]=k [

02

]=1.25×410kPa=512.5kPa >p max =215.6kPa (满足强度要求)

(3)合力偏心距验算

荷载组合Ⅱ,非岩石地基偏心距应满足e 0<ρ

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