淺基礎地基承載力驗算部分計算題.doc

一、計算題圖示淺埋基礎的底面尺寸為6.57，作用在基礎上的荷載如圖中所示（其中豎向力為主要荷載，水平力為附加荷載）。持力層為砂粘土，其容許承載力s=240kPa。試檢算地基承載力、偏心距、傾覆穩(wěn)定性是否滿足要求。 （提示：要求傾覆安全系數(shù)K01.5）本題15分參考答案： 解：（1）代入后，解得：,滿足要求（2）,滿足要求（3）, 滿足要求二、圖示淺埋基礎，已知主要荷載的合力為=5.0103kN，對應的偏心距e=0.3m。持力層的容許承載力為420kPa，現(xiàn)已確定其中一邊的長度為4.0m（1）試計算為滿足承載力的要求，另一邊所需的最小尺寸。（2）確定相應的基底最大、最小壓應力。本題12分參考答案： 解：由題，應有（2）三、圖示淺埋基礎的底面尺寸為63，已知作用在基礎上的主要荷載為：豎向力=6103kN，彎矩M=1.5102kNm。此外，持力層的容許承載力 。試計算： （1）基底最大及最小壓應力各為多少？能否滿足承載力要求？（2）其偏心距是否滿足e 的要求？ （3）若不變，在保持基底不與土層脫離的前提下，基礎可承受的最大彎矩是多少？此時基底的最大及最小壓應力各為多少？本題12分參考答案： 解：（1）（2）（3）四、某旱地橋墩的矩形基礎，基底平面尺寸為a7.5m，b7.4m，四周襟邊尺寸相同，埋置深度h2m，在主力加附加力的組合下，簡化到基底中心，豎向荷載N6105kN，水平荷載H=273.9kN，彎矩M=3770.67kN.m。試根據(jù)圖示荷載及地質資料進行下列項目的檢算：（1）檢算持力層及下臥層的承載力；（2）檢算基礎本身強度；（3）檢算基底偏心距，基礎滑動和傾覆穩(wěn)定性。本題20分參考答案： 一、持力層與下臥層的容許承載力由持力層土性：粉質粘土e0.9，IL0.7，查表3-5-2-5，得基本承載力0180kPa；查表3-5-2-11，得寬度、深度修正系數(shù)k1和k2分別為0和1.5。寬深修正：持力層，k10，h<3m，故修正項均為零。主力加附加力時，容許承載力可有20的提高，=1.2180=216kPa由下臥層土性：粘土e1.1，IL0.8，查表3-5-2-5，得基本承載力0140kPa；查表3-5-2-11，得寬度、深度修正系數(shù)k1和k2分別為0和1.5。寬深修正：下臥層，k10，h8.7m。故二、持力層強度檢算基底平均壓力 < 216kPa基底最大最小壓力小偏心，基底壓力均小于持力層承載力容許值，強度滿足要求。三、下臥層的強度檢算下臥層頂面處自重應力：下臥層頂面處附加應力：h取離最大應力點三分之一基礎寬度處的應力，如圖土中附加應力分布系數(shù)，由a/b=1，z/b=(8.7-2)/7.4=0.9，查規(guī)范“鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范”附錄C，得0.735。埋深h=2.0m，下臥層強度滿足要求。四、基礎本身強度檢算基礎本身的強度由剛性角來控制?；A材料為混凝土，查剛性角，容許剛性角為45，基礎的襟邊臺階的寬度和高度均為1m，實際的剛性角亦為45，滿足要求！五、基礎偏心距檢算查表3-5-4-1，得非巖石地基上的橋墩在主力加附加力作用下 e=1.0b/47.4/4=1.85me=0.618m <1.85m偏心距符合要求六、基礎滑動和傾覆穩(wěn)定性檢算基礎滑動穩(wěn)定由持力層IL0.7（軟塑IL0.51）軟塑的粘性土，查表3-5-5-1，得f0.25。滿足要求基礎傾覆穩(wěn)定滿足要求某河流中橋墩的矩形基礎，基底平面尺寸為a7m，b5m，四周襟邊尺寸相同，埋置深度h3.5m，河床以上水深5m，總沖刷深度1m。在主力加附加力的組合下，簡化到基底中心，豎向荷載N6000kN，水平荷載H=250kN，彎矩M=3050kN.m。試根據(jù)圖示荷載及地質資料進行下列項目的檢算：（1）檢算持力層及下臥層的承載力；（2）檢算基礎本身強度；（3）檢算基底偏心距，基礎滑動和傾覆穩(wěn)定性。本題20分參考答案： 一、持力層與下臥層的容許承載力由持力層土性：稍密中砂，查表3-5-2-3，得基本承載力0330kPa；查表3-5-2-11，得寬度、深度修正系數(shù)k1和k2分別為2和4。寬深修正：b5m，h3.5m，持力層透水，12=20-10=10kN/m3，故承載力修正為主力加附加力時，容許承載力可提高20，=1.2410=492kPa由下臥層土性：中密飽和細砂，查表3-5-2-3得基本承載力0210kPa；查表3-5-2-11得寬度、深度修正系數(shù)k1和k2分別為1.5和3。寬深修正：下臥層，h+z9.5m，土層透水，12=20-10=10kN/m3，故承載力修正為二、持力層強度檢算基底平均壓力< =492kPa基底最大最小壓力小偏心，基底壓力均小于持力層承載力容許值，強度滿足要求。三、下臥層的強度檢算下臥層頂面處自重應力：下臥層頂面處附加應力：h取離最大應力點三分之一基礎寬度處的應力，如圖土中附加應力分布系數(shù)，由a/b=1.4，z/b=(9.5-3.5)/7=0.857，查規(guī)范“鐵路橋涵地基和基礎設計規(guī)范”附錄C，得下表，由線性內插得下臥層強度滿足要求。四、基礎本身強度檢算基礎本身的強度由剛性角來控制?；A材料為混凝土，容許剛性角為45，基礎的襟邊臺階的寬度和高度均為1m，實際的剛性角亦為45，滿足要求！五、基礎偏心距檢算查表3-5-4-1得非巖石地基上的橋墩在主力加附加力作用下 e=1.0b/45/4=1.25me=0.508m <1.25m偏心距符合要求六、基礎滑動和傾覆穩(wěn)定性檢算基礎滑動穩(wěn)定由持力層為中砂（砂類土），查表3-5-5-1，得f0.4?；A傾覆穩(wěn)定滿足要求滿足要求圖示淺埋基礎的底面尺寸為43，作用在基礎上的主要荷載為：豎向力=3.5103kN，彎矩M=1.5102kNm，持力層的容許承載力s=420kPa。試計算： （1）基底最大及最小壓應力各為多少？能否滿足承載力要求？（2）其偏心距是否滿足e的要求？ （3）最大壓應力達到容許承載力時對應的彎距為對少？本題12分參考答案： 解：（1）代入后，解得：. 滿足要求（2）滿足要求（3） 期望學生回答的長度為：500-1000字102. 圖示淺埋基礎，已知主要荷載的合力為=4.5103kN，彎矩M=9102kNm。持力層的容許承載力為450kPa，現(xiàn)已確定其中一邊的長度為3.6m，試（1）計算為滿足承載力的要求，另一邊所需的最小尺寸。（2）確定相應的基底最大、最小壓應力。本題12分參考答案： 解：由題，應有（1）（2）期望學生回答的長度為：500-1000字103. 圖示淺埋基礎，已確定其一邊長為6，作用在基礎上的豎向力=3.2103kN，若要求基底最小壓力為0時對應的最大壓力達到容許值380kPa，試確定基礎的另一邊長b及相應的偏心距。本題12分參考答案： 解：由題知，偏心距.期望學生回答的長度為：500-1000字104. 圖示淺埋基礎，已知主要荷載在基礎上產生的力為：豎向力=6.0103kN，彎矩M=1.8103kNm。持力層的容許承載力為400kPa，若已知其中一邊的長度為4.0m（1）試計算為滿足承載力的要求，另一邊所需的最小尺寸。（2）確定相應的基底最大、最小壓應力。本題12分參考答案： 解：由題，應有（1）（2）期望學生回答的長度為：500-1000字105. 圖示淺埋基礎的平面尺寸為64，已知豎向荷載=6.5103kN，求： （1）若偏心距e=0.25m，基底最大及最小壓應力各為多少？ （2）若豎向荷載保持不變，試計算當基底最小壓應力為0時，對應的基底最大壓應力為多少？ 本題12分參考答案： 解：（1）