土力学地基基础第四版习题答案(2)

2018-12-19 23:30

0.25b:α=0.96,p=0.96×100=96KPa 0.5b:α=0.82,p=0.82×100=82KPa 1b:α=0.552,p=0.552×100=55.2KPa 2b:α=0.306,p=0.306×100=30.6KPa 3b:α=0.208,p=0.208×100=20.8KPa

△COF角点0:地基规范P116面表k.0.2,P=50KPa,查情况1:

三角形荷载宽度只有条形基础宽度一半,条形基础基底下深度分别为0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处分别相当于三角形的0、0.5b、1b、2b、4b、6b 0:α=0,p=0×50=0KPa

0.5b:α=(0.0269+0.0259)/2=0.0264,p=0.0264×50=1.32KPa 1b:α=0.0201,p=0.0201×50=1KPa 2b:α=0.0090,p=0.0090×50=0.45KPa

4b:α=(0.0046+0.0018)/2=0.0032,p=0.0264×50=0.16KPa 6b:α=(0.0018+0.0009)/2=0.0014,p=0.0014×50=0.07KPa

△AOF角点0:

三角形荷载宽度只有条形基础宽度一半,条形基础基底下深度分别为0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处分别相当于三角形的0、0.5b、1b、2b、4b、6b 0:α=0,p=0×50=0KPa

0.5b:α=(0.0269+0.0259)/2=0.0264,p=0.0264×50=1.32KPa 1b:α=0.0201,p=0.0201×50=1KPa 2b:α=0.0090,p=0.0090×50=0.45KPa

4b:α=(0.0046+0.0018)/2=0.0032,p=0.0264×50=0.16KPa 6b:α=(0.0018+0.0009)/2=0.0014,p=0.0014×50=0.07KPa

实际上,两个三角形正好抵消,所以:条形基础基底下不同深度处的附加应力分别为: 0:α=1,p=1×100=100KPa

0.25b:α=0.96,p=0.96×100=96KPa 0.5b:α=0.82,p=0.82×100=82KPa 1b:α=0.552,p=0.552×100=55.2KPa 2b:α=0.306,p=0.306×100=30.6KPa 3b:α=0.208,p=0.208×100=20.8KPa

3.4解:

A

计算A点以下0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处附加应力,等于两个小条基之和。

L/b大于10,按照小条基角点查表求附加应力系数。基底附加应力=100KPa。 查教材P92表3.3中 L/b=10一栏,对于每个小条基有:

小条基荷载宽度只有条形基础宽度一半,条形基础基底下深度分别为0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处分别相当于三角形的0、0.5b、1b、2b、4b、6b 0:α=0.25,p=0.25×100=25KPa

0.5b:α=(0.2443+0.2342)/2=0.2393,p=0.2393×100=23.93KPa 1b:α=0.2046,p=0.2046×100=20.46KPa 2b:α=0.1374,p=0.1374×100=13.74KPa 4b:α=0.0758,p=0.0758×100=7.58KPa 6b:α=0.0506,p=0.0014×100=5.06KPa

计算A点以下0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处附加应力,等于两个小条基之和。故上述数值应该分别乘2,条基端点的中点下0、0.25b、0.5b、1b、2b、3b处附加应力分别为50、48、41、27.5、15.2、10.1KPa.

3.5解:压力单位化为MPa,取100、200KPa及对应的孔隙比e计算。

e?e20.952?0.936?1?2?1??0.16MP-1,位于0.1~0.5之间,中等压缩性?2??10.2?0.1

1?e11?0.952Es???12.2MPa,位于4~15之间,中等压缩性?1?20.16

3.6解:矩形基础,长度和宽度分别为14和10m,计算深度10m,

C A B E I H G D A F

上图的左图,计算矩形基础中点A下10m处附加应力,假设基底附加应力为P,为四个小矩形之和,对于每个小矩形,查表P92面表3.3,L/b=7/5=1.4,Z/b=10/5=2 α=0.1034,p=4×0.1034P=0.4136P KPa

上图的右图,计算A点下10m处附加应力,假设基底附加应力为P,为矩形ABCD、ABEF

之和,减去矩形ADIH、AFGH之和。

对于每个小矩形,查表P92面表3.3。

矩形ABCD、ABEF:L/b=20/5=4,Z/b=10/5=2,α=0.135,p=2×0.135P=0.27P KPa 矩形ADIH、AFGH:L/b=6/5=1.2,Z/b=10/5=2,α=0.0947,p=2×0.0947P=0.1894P KPa 所以右图A点下附加应力为:0.27P-0.1894P=0.0806P 0.0806P/0.4136P=19.5% 3.7解:

A 3m 6m 9m B

条形基础平均基底附加应力为:2400/6=400KPa。偏心距=0.25m,小于b/6=1m, pmaxmin?R6e24006?0.25500(1?)?(1?)?KPa Ab6?16300第一部分:考虑均布荷载300KPa,A点可以看成条基宽度9m与6m条基之差,求角点附

加应力。

宽度9m,Z/b=9/9=1,按照条基角点查表3.3L/b=10栏,P=300KPa α=0.2046,p=2×0.2046P=122.76 KPa

虚线范围内条基,Z/b=9/3=3,按照条基角点查表3.3L/b=10栏, α=0.0987,p=2×0.0987P=59.22 KPa

考虑均布荷载300KPa下,p=122.76-59.22=63.54 KPa

第二部分:考虑三角形荷载P=200KPa, 6m条基,X/b=-6/6=-1, Z/b=9/6=1.5,。 α=0.09,p=0.09P=18 KPa

所以,B点附加应力为:18+63.54=81.54KPa 3.8解:

N1 d1=d2 b1 b1 地表 2N1 2b1 3b2=6b1

第一问:两个条基的基底附加应力相同。求条基中点下土层分界处的附加应力习俗应力

1号基础:

基底处:α=1,

第一层底面:Z/b=1,查表3-5,x/b=0, α=0.552,

第二层底面:Z/b=7,查表3-5,x/b=0, α查不到,小于0.126,

2号基础:

基底处:α=1,

第一层底面:Z/b=0.5,查表3-5,x/b=0, α=0.82,

第二层底面:Z/b=3.5,查表3-5,x/b=0, α=(0.208+0.16)/2=0.184, 从上述分析可知,两个基础附加应力系数不同,因此,沉降不同。 其余省略。 3.9解:

基底压力=(8000+3600)/(10×10)=116KPa, 基底附加应力=116-20×2-10×4=36KPa

书中答案为0,错误,可按照规范法计算沉降量。过程略。

如果改为基础荷载和基础自重一共8000KN,则 基底压力=8000/(10×10)=80KPa, 基底附加应力=80-20×2-10×4=0KPa 所以,为应力完全补偿基础,没有沉降。

3.10解:

5.6m 2m 4m ①填土 4m宽 6m 4m ②粘土 ③卵石 1.6m 5.6m

第一步:求基底附加压力P0。 上部结构重量F=6600KN,

基底以上无地下水,故基础自重G=20×5.6×4×2=896 KN 基底压力P=(F+G)/A=(6600+896)/(5.6×4)=335 KPa 基底附加压力P0=P-γ1d=335-17.5×2=300 KPa

第二步:求基础中点以下粘土层顶、底面的附加应力。

把矩形基础分为四个面积相等的小矩形。粘土层②顶面在基底下Z=4m,土层底面在基底下Z=5.6m。

粘土层②顶面:L/b=2.8/2=1.4,Z/b=4/2=2,查表3.3,α=0.1034,ζ1=4αP0=124 KPa 粘土层②底面:L/b=2.8/2=1.4,Z/b=5.6/2=2.8,查表3.3,α=0.0649,ζ2=4αP0=78 KPa 所以粘土层受到的附加应力平均值为(124+78)/2=101KPa,

根据题目给定的条件,粘土层孔隙比为1,压缩系数为0.6,按照教材P102面公式3.16计算粘土层沉降。

s?(?0.6)?h?()?0.101?1600?48.5mm 1?e1?1 注意:将附加应力单位KPa换算成MPa,土层厚度1.6m换算成1600mm。

3.11解:分层综合法求粉质粘土层沉降量。


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