基础工程试卷A-带答案

时间:2026-01-22

基础工程试卷

西南交通大学2007-2008 学年第( 2 )学期考试试卷

课程代码 0134300 课程名称 基础工程 考试时间 120 分钟

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一、简答题(每小题6分,共5题30分)

1.确定浅基础埋深时,应主要考虑哪几方面的因素?

答案:

1) 建筑物的结构条件和场地环境条件; 2) 地基的工程地质和水文地质条件; 3) 季节性冻土地基的最小埋深;

2.请解释文克勒地基模型的含义,以及该模型的适用范围。

答案:

该地基模型是由捷克工程师文克勒(E.Winkler)于1867年提出的。该模型认为地基表面上任一点的竖向变形s与该点的压力p成正比,地基可用一系列相互独立的弹簧来模拟,即p ks

式中k为基床系数或称地基系数。当地基土的抗剪强度相当低(如淤泥、软粘土等)或地基的压缩层厚度比基底尺寸小得多,一般不超过基底短边尺寸的一半时,采用文克勒地基模型比较合适。

3.试简述以无限长梁的计算公式为基础,利用叠加原理求解有限长梁的方法(可配合图形说明)。

答案:

将梁AB向两端无限延伸得到一无限长梁,将原荷载P、M作用于无限长梁上,无限长梁在A、B两截面上将分别产生内力Ma、Va和Mb、Vb。而A、B两截面原本为自由端,剪力和弯矩应为零。为保证有限长梁与无限长梁在AB间等效,需要在无限长梁的A、B两处分别施加两组集中荷载[MA,PA],[MB,PB],称为端部条件力,并使这两组力在A、B截面产生的弯矩和剪力分别等于外荷载P、M在无限长梁上A、B截面处所产生弯矩的负值(即:-Ma,-Mb,-Va,-Vb),以保证原梁A、B截面上的弯矩和剪力等于零的自由端条件。然后应用无限长梁计算公式求解出[MA,PA],[MB,PB]。最终将已知的外荷载P、M和端部条件力MA、PA、MB、PB共同作用于无限长梁AB上,按照无限长梁的计算公式分别计算梁段AB在这些力作用下各截面的内力及变形,然后对应叠加,就得到有限长梁在外荷载P、M作用下的内力及变形。

基础工程试卷

4.何谓桩侧负摩阻力、中性点?在哪些情况下应考虑桩侧负摩阻力的作用?

答案:

当桩周围的土体由于某些原因发生下沉,且变形量大于相应深度处桩的下沉量,即桩侧土相对于桩产生向下的位移,土体对桩产生向下的摩阻力,这种摩阻力称之为负摩阻力。正负摩阻力分界的地方称之为中性点。

通常,在下列情况下应考虑桩侧的负摩阻力作用:

1)在软土地区,大范围地下水位下降,使土中有效应力增加,导致桩侧土层沉降; 2)桩侧有大面积地面堆载使桩侧土层压缩;

3)桩侧有较厚的欠固结土或新填土,这些土层在自重下沉降; 4)在自重湿陷性黄土地区,由于浸水而引起桩侧土的湿陷; 5)在冻土地区,由于温度升高而引起桩侧土的融陷。

5.简要说明高承台桩基础分析的步骤(即如何根据承台外荷载求得基桩内力)。 答案

1)应用群桩整体刚度系数建立承台位移与外荷载的关系式,求解出承台的整体位移; 2)根据承台的整体位移求得各根单桩桩顶的位移(包含横向位移、竖向位移和转角); 3)应用单桩刚度系数建立单桩内力同桩顶位移的关系,求出各根单桩的内力。

基础工程试卷

二 计算题

6 图示柱下独立基础,基底尺寸为3500mm×3000mm,土层条件为: 杂填土:γ=16.0kN/m3;

粉质粘土:γ=18.5kN/m3,fak=225kPa,ηb=0.3,ηd=1.6;

淤泥质粘土:γ=17.8kN/m3,修正后的承载力特征值faz=80kPa;

(1)若柱传至基础的荷载(设计地面处)为:Fk=980kN,Hk=20kN,Mk=100kN﹒m,试计算竖向合力的偏心矩e,并验算基础持力层是否满足承载力要求?

b 0.5)(提示: f a f ak b ( 3) d m ( d )

(2)若地基压力扩散角为23°,在(1)的荷载条件下,试验算软弱下卧层是否满足承载力要求? (本题17分) (1)持力层承载力修正

fa fak b (b 3) d m(d 0.5)

=225

0.3*18.5*(3-3) 1.6*=265.2kPa 2分 合力偏心矩

16*1.4 18.5*0.6

(2 0.5)2

Fk Gk 980 3.5*3.0*2*20 1400kN

淤泥质粘土

M Mk Hk d 100 20*2 140kN m

地基剖面(尺寸单位:m)

e

M140

0.1 2分

Fk Gk1400

平均压应力

pk

Fk Gk980 20*2*3.5*3.0

133.3kPa 2分 A3.5*3.0

承载力检算

e

b

0.5 2分 6

F Gk6e6*0.1pkmaxk(1 ) 133.3(1 ) 156.15kPa 3分

Ab3.5

pk fa;pkmax 1.2fa 318.24kPa 持力层承载力满足设计要求

(2)自重应力

pcz 16*1.4 18.5*3.8 92.7kPa 2分

附件应力

p0 pk pc 133.33 (16*1.4 18.5*0.6) 99.83kPa

pz

(pk pc)bl99.83*3.5*3

55.08 4分 =

(b 2ztan )(l 2ztan )(3.5 2*3.2*tan(23))*(3 2*3.2*tan(23))

pcz pz 92.7 55.08 148.5kPa faz 80kPa 故软弱下卧层承载力不满足

基础工程试卷

7 在题6中,若柱截面尺寸为900mm×700mm,基底尺寸为3500mm×3000mm,基础埋深和地基条件不变。 (1)若传至基础的荷载(设计地面处)为Fk=1050kN,Hk=50kN,Mk=80kN﹒m(基本组 …… 此处隐藏:2760字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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