基础工程题库计算题
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1）已知单桩竖向抗压承载力特征值Ra=1200kN,试确定所需桩数和承台尺寸
（10分）
（2）假定承台有效高度为800mm， ,M=1.35Mk，试进行柱对承台的冲切验算。（10分）
解：（1) 确定桩数与承台平面尺寸
初选桩的根数：由Fk/Ra=4200/1200=3.5 取n=4
初选承台尺寸：桩距：s=3*400=1200,承台边长a=1200+400*2=2000mm
16.2kN/m3，厚1.5m。粘性土至淤泥质土的应力扩散角θ=300，地下水位在地表下0.8m出。要求确定基础埋深（4分）；确定基底宽度（4分）；验算软弱下卧层承载力是否满足要求（4分）。（注：宽度修正系数取0，深度修正系数取1.0）
1、答：（1）埋深0.8m；（4分）
（2）由式 计算，得出基础宽度不小于1.33m；（4分）
1、某钢筋混凝土条形基础，基础宽度b＝1.6m，埋深2m。
①层杂填土，γ=17kN/m3；②层粉质粘土：γ=19kN/m3，fak＝160kPa；ηb＝0.3；
ηd＝1.6；（地下水位于基底）
求该条形基础能承担的竖向荷载Fk最大是多少？(20分)
解：γm= (17×1+19×1)/(1+1)=18kN/m3
λ0x=λ0y=150/800=0.1875<0.2,取λ0x=λ0y=0.2
α0x=α0y=0.72/(0.2+0.2)=1.8
2[α0x(bc+a0y) +α0y(hc+a0x)]fth0
= 2[ 1.8(0.5+0.15)*2]*1100*0.8=4118kN<Fl=5670kN
验算不满足，需增加承台厚度或提高承台混凝土等级
（1）计算基础结构内力时，基础底面压力的分布符合小偏心（e ≤b/6）的规定；
（2）按地基承载力验算基础底面尺寸时，基础底面压力分布Biblioteka Baidu偏心已经超过了现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值的规定；（e ≤0.0033b）；
（3）作用于基础底面上的合力为240kN/m;
=1090+(540*0.6)/(4*0.6*0.6)=865kN>0
所选桩数及承台平面尺寸均满足要求
（2）柱对承台的冲切验算
F=1.35Fk=1.35*4200=5670kN,M=1.35*540=729kN.m
Fl=F-0=5670kN
h0=800, a0x=a0y=600-200-250=150
1、柱下独立基础底面尺寸为3m 5m，F1=300kN，F2=1500kN，M=900kN·m，FH=200kN，如图所示，基础埋深d=1.5m，承台及填土平均重度 =20kN/m3，试计算基础底面偏心距和基底最大压力。（B）
2、条形基础宽度为3m，由上部结构传至基础底面的最大边缘压力为80kPa，最小边缘压力为0，基础埋深2m，基础及台阶上土自重的平均重度为20kN/m3，指出下列论述中哪项是错误的。
（3）由式 、 和 计算，确定软弱下卧层验算满足要求。（4分）
2、某预制桩截面尺寸为450×450mm，桩长16m（从地面算起），依次穿越：①厚度h1=4m的粘土层，qs1k=55kPa；②厚度h2=5m的粉土层，qs2k=56kPa；③厚度h3=4m的粉细砂层，qs3k=57kPa；④中砂层，很厚，qs4k=85kPa，qpk=6300kPa。K=2.0，试确定该预制桩的竖向承载力特征值。
桩顶平均竖向力：Nk=(Fk+Gk)/n=(4200+20*2*2*2)/4=1090kN<Ra=1200
桩顶最大竖向力：Nkmax=Nk+(Mk*xi)/∑xi2
=1090+(540*0.6)/(4*0.6*0.6)=1315kN<1.2Ra
桩顶最小竖向力：Nkmin=Nk-(Mk*xi)/∑xi2
1、解：（1）确定基础宽度
，取b=1.2m
由于b<3m，地基承载力特征值不需要进行宽度修正。（2分）
（2）确定毛石基础所需台阶数
= =2.072，取n=3（2分）
（3）确定每台阶高300mm，最下面2台阶宽200mm，墙居中布置。（2分）
（4）验算台阶宽高比
每阶宽高比： ，满足要求。（2分）
2、如图所示某条形基础埋深1m、宽度1.2m，地基条件：粉土 ，厚度1m；淤泥质土： ， ， ，厚度为10m。上部结构传来荷载Fk=120kN/m，已知砂垫层应力扩散角 。求砂垫层厚度z与宽度b。（A）
1、已知某砖混结构底层承重墙厚240mm，基础顶面中心荷载的标准组合值Fk=185kN/m。地基地表为耕植土，厚0.8m,γ=16.8kN/m3；第二层为粘性土，厚2.0m，fak=150kPa，饱和重度γsat=16.8kN/m3，孔隙比e=0.85；第三层为淤泥质土，fak=80kPa，饱和重度γsat=
2、答：Ra=（u∑qsikli+qpkAp）/K=1193kN;（公式正确5分，结果计算正确3分）
1、已知某砖混结构底层承重墙厚370mm，基础顶面中心荷载的标准组合值Fk=115kN/m。深度修正后的地基承载力特征值fa=120kPa,基础埋深为1.2m，采用毛石基础，M5砂浆砌筑。试设计该基础。（注：毛石基础台阶高宽比允许值为1：1.25，每台阶宽不大于200mm）。
fa= 160+1.6×18×(2-0.5)= 203kPa
(Fk+Gk) / b≤fa
(Fk+20×1.6×2) / 1.6≤203kPa→Fk≤260.8kN/m
3某钢筋混凝土桩基础，柱尺寸为500×500mm2，柱传到基础顶面的荷载Fk=4200kN，Mk=540kN·m，预制钢筋混凝土方桩，截面尺寸400×400mm2，承台埋深D=2m。
（4）考虑偏心荷载时，地基承载力特征值应不小于120kPa才能满足设计要求。
3、某9桩承台基础，埋深2m，桩截面0.3m×0.3m，桩长15m，承台底土层为黏性土，单桩承载力特征值Ra=538kN（其中端承力特征值为114kN），承台尺寸2.6m×2.6m，桩间距1.0m。承台顶上作用竖向力标准组合值Fk=4000kN，弯矩设计值Mk=400kN•m，承台底土fak=245kPa，试计算复合基桩竖向承载力特征值和验算符合基桩竖向力。
（10分）
（2）假定承台有效高度为800mm， ,M=1.35Mk，试进行柱对承台的冲切验算。（10分）
解：（1) 确定桩数与承台平面尺寸
初选桩的根数：由Fk/Ra=4200/1200=3.5 取n=4
初选承台尺寸：桩距：s=3*400=1200,承台边长a=1200+400*2=2000mm
16.2kN/m3，厚1.5m。粘性土至淤泥质土的应力扩散角θ=300，地下水位在地表下0.8m出。要求确定基础埋深（4分）；确定基底宽度（4分）；验算软弱下卧层承载力是否满足要求（4分）。（注：宽度修正系数取0，深度修正系数取1.0）
1、答：（1）埋深0.8m；（4分）
（2）由式 计算，得出基础宽度不小于1.33m；（4分）
1、某钢筋混凝土条形基础，基础宽度b＝1.6m，埋深2m。
①层杂填土，γ=17kN/m3；②层粉质粘土：γ=19kN/m3，fak＝160kPa；ηb＝0.3；
ηd＝1.6；（地下水位于基底）
求该条形基础能承担的竖向荷载Fk最大是多少？(20分)
解：γm= (17×1+19×1)/(1+1)=18kN/m3
λ0x=λ0y=150/800=0.1875<0.2,取λ0x=λ0y=0.2
α0x=α0y=0.72/(0.2+0.2)=1.8
2[α0x(bc+a0y) +α0y(hc+a0x)]fth0
= 2[ 1.8(0.5+0.15)*2]*1100*0.8=4118kN<Fl=5670kN
验算不满足，需增加承台厚度或提高承台混凝土等级
（1）计算基础结构内力时，基础底面压力的分布符合小偏心（e ≤b/6）的规定；
（2）按地基承载力验算基础底面尺寸时，基础底面压力分布Biblioteka Baidu偏心已经超过了现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值的规定；（e ≤0.0033b）；
（3）作用于基础底面上的合力为240kN/m;
=1090+(540*0.6)/(4*0.6*0.6)=865kN>0
所选桩数及承台平面尺寸均满足要求
（2）柱对承台的冲切验算
F=1.35Fk=1.35*4200=5670kN,M=1.35*540=729kN.m
Fl=F-0=5670kN
h0=800, a0x=a0y=600-200-250=150
1、柱下独立基础底面尺寸为3m 5m，F1=300kN，F2=1500kN，M=900kN·m，FH=200kN，如图所示，基础埋深d=1.5m，承台及填土平均重度 =20kN/m3，试计算基础底面偏心距和基底最大压力。（B）
2、条形基础宽度为3m，由上部结构传至基础底面的最大边缘压力为80kPa，最小边缘压力为0，基础埋深2m，基础及台阶上土自重的平均重度为20kN/m3，指出下列论述中哪项是错误的。
（3）由式 、 和 计算，确定软弱下卧层验算满足要求。（4分）
2、某预制桩截面尺寸为450×450mm，桩长16m（从地面算起），依次穿越：①厚度h1=4m的粘土层，qs1k=55kPa；②厚度h2=5m的粉土层，qs2k=56kPa；③厚度h3=4m的粉细砂层，qs3k=57kPa；④中砂层，很厚，qs4k=85kPa，qpk=6300kPa。K=2.0，试确定该预制桩的竖向承载力特征值。
桩顶平均竖向力：Nk=(Fk+Gk)/n=(4200+20*2*2*2)/4=1090kN<Ra=1200
桩顶最大竖向力：Nkmax=Nk+(Mk*xi)/∑xi2
=1090+(540*0.6)/(4*0.6*0.6)=1315kN<1.2Ra
桩顶最小竖向力：Nkmin=Nk-(Mk*xi)/∑xi2
1、解：（1）确定基础宽度
，取b=1.2m
由于b<3m，地基承载力特征值不需要进行宽度修正。（2分）
（2）确定毛石基础所需台阶数
= =2.072，取n=3（2分）
（3）确定每台阶高300mm，最下面2台阶宽200mm，墙居中布置。（2分）
（4）验算台阶宽高比
每阶宽高比： ，满足要求。（2分）
2、如图所示某条形基础埋深1m、宽度1.2m，地基条件：粉土 ，厚度1m；淤泥质土： ， ， ，厚度为10m。上部结构传来荷载Fk=120kN/m，已知砂垫层应力扩散角 。求砂垫层厚度z与宽度b。（A）
1、已知某砖混结构底层承重墙厚240mm，基础顶面中心荷载的标准组合值Fk=185kN/m。地基地表为耕植土，厚0.8m,γ=16.8kN/m3；第二层为粘性土，厚2.0m，fak=150kPa，饱和重度γsat=16.8kN/m3，孔隙比e=0.85；第三层为淤泥质土，fak=80kPa，饱和重度γsat=
2、答：Ra=（u∑qsikli+qpkAp）/K=1193kN;（公式正确5分，结果计算正确3分）
1、已知某砖混结构底层承重墙厚370mm，基础顶面中心荷载的标准组合值Fk=115kN/m。深度修正后的地基承载力特征值fa=120kPa,基础埋深为1.2m，采用毛石基础，M5砂浆砌筑。试设计该基础。（注：毛石基础台阶高宽比允许值为1：1.25，每台阶宽不大于200mm）。
fa= 160+1.6×18×(2-0.5)= 203kPa
(Fk+Gk) / b≤fa
(Fk+20×1.6×2) / 1.6≤203kPa→Fk≤260.8kN/m
3某钢筋混凝土桩基础，柱尺寸为500×500mm2，柱传到基础顶面的荷载Fk=4200kN，Mk=540kN·m，预制钢筋混凝土方桩，截面尺寸400×400mm2，承台埋深D=2m。
（4）考虑偏心荷载时，地基承载力特征值应不小于120kPa才能满足设计要求。
3、某9桩承台基础，埋深2m，桩截面0.3m×0.3m，桩长15m，承台底土层为黏性土，单桩承载力特征值Ra=538kN（其中端承力特征值为114kN），承台尺寸2.6m×2.6m，桩间距1.0m。承台顶上作用竖向力标准组合值Fk=4000kN，弯矩设计值Mk=400kN•m，承台底土fak=245kPa，试计算复合基桩竖向承载力特征值和验算符合基桩竖向力。