西南交通大学基础工程试卷0708

. 一、简答题（每小题一、简答题（每小题 6 6 分，共分，共 5 5 题题 3030 分）分） 1、浅埋基础设计时，对地基需进行哪几项验算？其主要内容是什么？ （1）地基承载力验算，保证持力层和软弱下卧层在外荷载作用下不发生破坏。 持力层地基承载力验算： 软弱下卧层地基承载验算： （2）地基变形验算： 根据建筑物的结构类型及使用功能， 控制对其影响最大的地基 变形特征（沉降、沉降差、倾斜、局部倾斜） 。 （3）地基稳定性验算：对于经常受水平荷载作用的高层建筑或高耸结构，建于斜坡 或坡顶的建（构）筑物，挡土墙，应采用圆弧滑面稳定分析法验算地基稳定性。 2、简述弹性半空间地基模型的基本假设。 地基为均质、连续、各向同性的半空间弹性体。 3、按承载性状，桩可以分为哪两种主要形式，其主要特征是什么？ （1）摩擦型桩：桩顶竖向荷载全部或主要由桩侧摩阻力承担; （2）端承型桩：桩顶竖向荷载全部或主要由桩端阻力承担。 4、写出按群桩分项系数法计算复合基桩竖向承载力设计值R 的计算公式，并说明式中的群 桩效应系数及抗力分项系数与哪些因素有关。 5、如图所示的高承台桩基础（竖直桩） ，已知单桩刚度系数为ρ1、ρ 2、ρ3、ρ4，x、y 方 向的桩间距为 sa，试写出桩基刚度系数γaa、γbb、γaβ、γβa、γββ的计算式。 二、计算题（共二、计算题（共 5 5 题题 7070 分）分） 6、图示柱下独立基础，柱截面尺寸为700mm×500mm。土层为： 杂填土：γ=15.5kN/m3 粉质黏土：γ=17.6kN/m3,fak=220kPa,ηb=0.3,ηd=1.6 黏土：γ=18.5kN/m3,fak=85kPa （1）若由柱传至基础的荷载（设计地面处）为： Fk=785kN,Hk=0,Mk=0,基础底面的长边为 2400mm，试计算为满足持力层承载力要求，短边的最小尺寸应为多少？ 提示： （2）若荷载为：Fk=785kN,Hk=20kN,Mk=96kN.m,基底尺寸为 2400mm×1800mm，试计算基 底最大压应力 pkmax。 （3）在（2）的条件下，计算软弱下卧层顶面的附加应力值pz。 （计算时地基压力扩散角取 23º） （本题 16 分） 7、对题目6中的基础， 即柱截面尺寸为700mm×500mm， 基底尺寸为2400mm×1800mm， 基础埋深仍为 1m，传至基础的荷载为（基本组合值） ：F=940kN,H=30kN,M=110kM.m,作用 方向不变。 （1）试计算分析采用 C15 混凝土无筋扩展基础的可能性 （台阶宽高比的允许值为1： 1.25） 。 （2）若采用高度为 600mm（有效高度为 550mm）的 C20 钢筋混凝土扩展基础，验算基础 的抗冲切强度（柱下）是否满足要求。 （要求画出计算简图） （本题 15 分） 提示： (1)(1)按台阶宽高比要求，基础高度应满足：按台阶宽高比要求，基础高度应满足： 可见，只要适当调整埋深就可以采用无筋扩展基础方案。可见，只要适当调整埋深就可以采用无筋扩展基础方案。 3 8、图示 winkler 弹性地基梁（图中尺寸单位为mm） ，地基基床系数k=40MN/m ，梁底宽 44 2.6m，截面惯性矩 I=0.08m ，弹性模量 Ec=2.1×10 MPa。试计算截面 A 的弯矩 MA和剪力 VA。 （本题 10 分） / . 提示：无限长梁的弯矩、剪力计算公式分别为： 9、图示灌注桩的直径为0.8m，桩长17m。土层1 为填土，当桩顶作用竖向荷载1200kN 时，将桩侧负摩擦阻力简化为图示的三角形分布形式，其最大值为50kPa（截面 A 处） 。 （1）试计算桩截面 B 的轴力NB。 4 （2）若桩顶的沉降为 6mm，桩的弹性模量取为 2.5×10 MPa，试计算桩截面 A 的下沉量sA。 （本题 9 分） 10、如图所示的柱下桩基础（图中结构的尺寸单位为） ，柱截面尺寸为 600mm× 600mm， 桩为直径 300mm 的预制管桩。 由柱传至基础的荷载 （基本组合值） 为 （设计地面处） ：F=3600kN,Mx=420kN.m,My=330kN.m 各土层的承载力指标为（经深度修正后） ： 黏土：qsuk=36kPa,qpk=800kPa 粉质黏土：qsuk=70kPa,qpk=1600kPa 中砂：qsuk=75kPa,qpk=4200kPa （1）计算单桩的极限承载力Quk; （2）按简化算法计算桩所受的最大轴向压力； （3）按公式 验算承台受角桩冲切的承载力是否满足要求。本计算中取γ 0=1，ft=1.43MPa， h0=750mm，管桩可简化为边长为 240mm 的方桩，α1x=α1y=0.571。 （本题 20 分） /