第三章 土中应力计算习题与答案(2)

2018-11-17 21:47

图3—1

解:荷载因偏心而在基底引起的弯矩为:

基础及回填土自重:偏心距:因

,说明基底与地基之间部分脱开,故应从新分布计算

(图略)

3.某矩形基础的底面尺寸为4m2.4m,设计地面下深埋为1.2m(高于天然地面0.2m),设计地面以上的荷载为1200KN,基底标高处原有土的加权平均重度为18KN/水平面1点及2点下各3.6m深度

点及

点处的地基附加应力

。试求基底

值(见图3—2)。

图3—2

解:基底压力:

基底附加压力:点

:过1点将基底分成相等的两块,每块尺寸为

,查表得

故有:

点:过2点做如下图所示矩形,对矩形 ac2d,

查表得

对矩形bc21 查表得故

4.按图3—3中给出的资料,计算地基中各土层分界处的自重应力。如地下水位因某种原因骤然下降至▽35.0高程,细砂层的重度为=18.2kN/m3,问此时地基中的自重应力有何改变?

图3—3

解:地下水位处:

黏土层底: 粉质黏土层底:

细砂层底:

地下水位骤然下降至▽35.0高程时:黏土和粉质黏土层因渗透性小,土体还来不及排水固结,孔隙水压力没有明显下降,含水量不变,故自重应力没什么变化。

细砂层渗透性大,排水固结块,因水位下降而产生的应力增量很快就转化为有效自量应力,故细砂层底的自重应力为:

5.某场地自上而下的土层分布为:杂填土,厚度1m,=16kN/m3;粉质黏土,厚度5m,=19kN/m3,/=10kN/m3,K0=0.32;砂土。地下水位在地表以下2m深处。试求地表下4m深处土的竖向和侧向有效自重应力,竖向和侧向总应力。 解:土的自重应力:

静水压力: 竖向总应力:

侧向总应力:

6.某外墙下条形基础底面宽度为b=1.5m,基础底面标高为-1.50m,室内地面标高为±0.000,室外地面标高为-0.60m,墙体作用在基础顶面的竖向荷载F=230kN/m,试求基底压力P。 解:

7.某场地地表0.5m为新填土,=16kN/m3,填土下为黏土,=18.5kN/m3,w=20%,ds=2.71,地下水位在地表下1m。现设计一柱下独立基础,已知基底面积A=5m2,埋深d=1.2m,上部结构传给基础的轴心荷载为F=1000kN。试计算基底附加压力P0。 解:先计算黏土层的有效重度:

基底压力:

基底处土的自重应力(从黏土层算起): 基底附加压力:

8.某柱下方形基础边长4m,基底压力为300kPa,基础埋深为1.5,地基土重度为18kN/m3,试求基底中心点下4m深处的竖向附加应力。已知边长为2m的均布方形荷载角点和中心殿下4m深处的竖向附加应力系数分别为0.084和0.108。 解:

9.已知条形均布荷载P0=200kPa,荷载面宽度b=2m,试按均布矩形荷载下的附加应力计算公式计算条形荷载面中心殿下2m深处的竖向附加应力。 解:因为是中点下所以

,故查表得

,于是有

11.已知一条形基础底面尺寸为60m×4m,设基底压力均匀分布,基底中心点下2m深度处的竖向附加应力为,问基底角点下4m深度处竖向附加应力为多少?

解:采用角点法计算时,对基底中心点下2m深处:应将基底面积分为4块,每块得

12. 图3—4所示为一座平面是L形的建筑物的筏型基础,试按角点法计算地基附加应力的概念分析建筑物上各点A~F中,哪一点的沉降最大?为什么?

图3—4

解: D点沉降最大,按角点法划分基础D点处在角上的最多,所以影响最大。

10.有相邻两荷载面积A和B,其尺寸,相应位置及所受荷载如图3—5所示。若考虑相邻荷载B的影响,试求A荷载中心点以下深度z=2m处的竖向附加应力z。

图3—5

,于是

解:A荷载产生的附加应力:荷载可按均匀布计算, 由

B荷载产生的附加应力:(根据角点法) 由 由 由 由


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