西南交通大学-基础工程试卷07-08

基础工程考试题（2007~2008）A卷-1-一、简答题（每小题6分，共5题30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：max,1.2kakapfpf软弱下卧层地基承载验算：zczazppf（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、ρ2、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。x水平位移方向ysasasasa22113322414199996aaibbiaaiiiiaxs基础工程考试题（2007~2008）A卷-2-二、计算题（共5题70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：(-3)(-0.5)aakbdmffbd（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）1.0m2.5m2400mm700mm杂填土粉质黏土黏土FkHkMk2(1)2201.615.5(1.00.5)232.47853.696232.4201.03.6961.542.4akaGfkPaFAmfdAbmlmax2min785202.41.81.096201.0(2)2.41.82.41.8/6245.691.2201.7143.98157.73()(201.7115.51.0)2.41.8(3)(2tan)(2tan)(2.422.5tan23)(1.8kkkdkkakczpFGMpAWkPafkPapplbplzbz22.5tan23)804.4345.44.523.92kPa基础工程考试题（2007~2008）A卷-3-7、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：00.7,1.0,1.1lhptmhptFfahfMPa(1)按台阶宽高比要求，基础高度应满足：24007001.251062218005001.258122hmmhmm可见，只要适当调整埋深就可以采用无筋扩展基础方案。Al24001800700500pjmaxpjmin022002max2min(2)20.520.551.61.82.40.71.80.50.551.80.55222222220.540.010.53940110301.0217.5946.2.41.82.41.8/6btttljdjaahmlmbablAhlhmpMFpAWmax30263.893171.29263.89,263.890.53139.70.51.61.05220.70.71.01.1101.050.55444.68139.7jjljltbmhptmlkPakPappkPaFpAkNaaamfahkNFkN基础工程考试题（2007~2008）A卷-4-8、图示winkler弹性地基梁（图中尺寸单位为mm），地基基床系数k=40MN/m3，梁底宽2.6m，截面惯性矩I=0.08m4，弹性模量Ec=2.1×104MPa。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：00(cossin),cos42xxFFMexxVexA500kN500kN3000300010000900014441.092512.6400.353442.1100.083,0.35331.059180180[cos(1.059)sin(1.059)]0.3468(0.48970.8719)0.1325500500(0.1325)93.84.40.35,03AAcAAxbkmEIxmxCeMVNVkmV基础工程考试题（2007~2008）A卷-5-9、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。（2）若桩顶的沉降为6mm，桩的弹性模量取为2.5×104MPa，试计算桩截面A的下沉量sA。（本题9分）土层1土层25m12m1200kNAB50kPa2.5m050(1)5050.8314.1621200314.161514.16BszBNNNNUqdzkNNkN2220003000033432(2)2.5,20,10100.825.13,112008.38()12002.58.382.561060.255.752.510100.8/4zszzszzzzzzzAzzmqzNUqdzUzzzNdzNdzdsssEAEAzzssNNdzsEAEAmm基础工程考试题（2007~2008）A卷-6-10、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01211110[(/2)(/2)]lxyyxtNcacafh验算承台受角桩冲切的承载力是否满足要求。本计算中取γ0=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）24002400300300900900900900300300600600FMy设计地面填土黏土粉质黏土中砂（很厚）1.5m2m6m1m800xy基础工程考试题（2007~2008）A卷-7-222222222max(1)0.3(362706751)42000.3/4534.38296.88831.26(2)30.9303(0.9)4.863600202.41.53300.94200.994.864.86419.2uksukiipkpyixiiiiiiiQuqlqAkNMxMyFGNnxyxymN61.1177.78558.09kN01112121111000max(3)750,480,420[(/2)(/2)]20.571(0.420.48/2)14300.75808.3636001.0(61.1177.78)738.89808.369xyxyyxtlhmmaammccmmcacafhkNNNkNkN