西南交大-基础工程试卷

第页共6页11．简述无筋扩展基础的设计内容，写出其基础高度的计算公式，并解释其中各量的意义。答：①确定基础埋深及持力层的承载力。（1分）②确定基底尺寸。（1分）③承载力及偏心距验算。（1分）④地基变形验算。（1分）⑤确定基础高度及构造尺寸。（1分）满足要求：002tanbbH（1分）2．对带软弱下卧层的浅埋基础，其基础埋深和基底尺寸的确定应遵循何种原则？写出条形基础软弱下卧层顶面处附加应力的计算公式（不需解释式中变量的意义）。地基压力扩散角的大小受哪些因素影响？原则：宽基浅埋。（2分）附加应力：kc2tanzppbpbz（2分）地基压力扩散角的大小与持力层与软弱下卧层间的相对刚度12/ssEE、基底至下卧层顶面的距离z与基础宽度b之比z/b有关。（2分）3．柱下条形基础内力计算的“倒梁法”中，“不平衡力”是指什么？倒梁法和静定分析法计算结果的主要差别是什么？答：（1）倒梁法计算时，将柱假设为固定支座，不平衡力是柱荷载与支座反力之差。（3分）（2）采用倒梁法计算得到的条形基础最不利截面上的弯矩偏小，采用静定分析法计算得到的条形基础最不利截面上的弯矩偏大。（3分）第页共6页24．写出桩的横向变形系数的计算公式，解释其中各量的含义，并说明如何判断刚性桩和柔性桩。答：05mbEI（2分）式中：m为土的横向抗力系数随深度增加的比例系数。（1分）0b为桩的计算宽度。E、I：分别为桩的弹性模量及截面惯性矩（或答：EI为桩的抗弯刚度）。（1分）2.5l为刚性桩，2.5l为柔性桩。其中：l是桩在地面）以下的长度。（2分）5．简要说明桩基承台设计的主要内容有哪些？应该满足哪些相应的要求？答：（1）承台的平面尺寸由桩间距和构造要求确定。（2分）（2）承台的厚度应满足抗冲切破坏及斜截面抗剪验算。（2分）（3）钢筋的配置通过抗弯计算确定，并应满足构造要求。（2分）6．解释单桩刚度系数1、2、3、4的意义。1：单桩桩顶仅产生单位轴向位移时的桩顶轴向力。（1.5分）2：单桩桩顶仅产生单位横向位移时的桩顶剪力。（1.5分）3：单桩桩顶仅产生单位横向位移时的桩顶弯矩；或当桩顶仅产生单位转角时的桩顶剪力。（1.5分）4：单桩桩顶仅产生单位转角时的桩顶弯矩。（1.5分）第页共6页37．如图所示的条形基础，已知：杂填土：＝15.5kN/m3；粘土：＝18.5kN/m3，承载力特征值fak=200kPa，承载力修正系数b=0.3，d=1.6；（1）若基础所受为中心荷载：Fk=340kN/m，试确定为满足承载力要求所需的最小宽度；（2）若基础所受荷载为：Fk=340kN/m，Hk=15kN/m，Mk=20kNm/m，基础的宽度定为2m，试验算地基持力层的承载力及偏心距。（本题18分）（提示：aakbdm(3)(0.5)ffbd）340kN/m粘土杂填土2m15kN/m0.7m1.5m20kNm/m解：（本题18分）（1）3m15.50.718.50.817.1kN/m1.5（1分）aakdm(0.5)2001.617.1(1.50.5)227.4kPaffd（3分）kaG3401.722m227.4201.5Fbfd（4分）（2）kk340211.520400kNFG（1分）k20151.542.5kNmM（1分）kkka400200kPa227.4kPa2FGpfb（2分）kkkk42.50.106m0.333m4006MbeFG（2分）第页共6页4kkkkmaxkmina660.106)200()2263.6kPa1.2272.9kPa136.4kPa0FGepbbf（11（4分）第页共6页5第页共6页68．扩展基础的底面尺寸为2.4m×1.5m，柱的截面尺寸为0.5m×0.5m，基础的有效高度为0.55m，混凝土的抗拉强度设计值ft=1.1MPa，基底净反力分布如图中所示。试验算基础的抗冲切强度。（本题13分）（提示：hptm00.7lFfah，hp1.0）2.4m1.5m0.5m0.5m325kPa155kPa解：（本题13分）抗冲切破坏验算公式为hptm00.7lFfahbt020.520.551.6m1.5maahl取b1.5ma（2分）故2t02.40.5()(0.55)1.50.6m2222lbbAhl（4分）jmax3250.6195kNllFpA（2分）tbm0.51.51.0m22aaa（2分）3hptm00.70.71.01.1101.00.55423.5kN195kNlfahF（3分）故能够满足抗冲切破坏要求。第页共6页79．图示Winkler地基梁（无限长梁），地基基床系数k=40MN/m3，梁底宽2.6m，截面惯性矩I=0.08m4，弹性模量Ec=2.1×104MPa，试确定截面A的弯矩MA和剪力VA。（本题12分）（提示：0(cossin)4xFMexx、0cos2xFVex，注意x的单位为弧度）A800kN800kN3m3m解：（本题12分）-1444c402.60.3527m442.1100.08kbEI（3分）0.352731.0581x1.05810800(cossin)(cos1.0581sin1.0581)74.98kNm440.3527xFMexxe（4分）弯矩A2149.96kNmMM（1分）由于反对称性，剪力A0V（4分）第页共6页810．如图所示的直径300mm的预制管桩。各土层的极限侧阻及端阻取为（经深度修正后）：杂填土：qsik=0，qpk=0；黏土：qsik=38kPa，qpk=800kPa；粉质黏土：qsik=65kPa，qpk=1600kPa；中砂：qsik=72kPa，qpk=4200kPa。计算单桩的极限承载力Quk。（本题10分）解：（本题10分）ukskpkppksikiQQQUqlAq（3分）u0.3(0382655721)445.57kNQ（3分）2u0.250.34200296.73kNQ（3分）ukskpk445.57296.73742.3kNQQQ（1分）1.5m2m1m杂填土黏土粉质黏土中砂（很厚）地面5m