2012浅基础-例题与习题PPT课件

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基础工程（浅基础习题课）1 天然地基上浅基础的设计，包括下述各项内容1.选择基础的材料、类型和平面布置；2.选择基础的埋置深度；3.确定地基承载力；4.确定基础尺寸；5.进行地基变形与稳定性验算；6.进行基础结构设计；7.绘制基础施工图，提出施工说明。2 用抗剪强度指标确定地基承载力已知某粘性土的内摩擦角标准值φk＝20°，粘聚力ck＝12kPa，基础底宽b＝1.8m，埋深d＝1.2m，基底以上土的重度γm＝18.3kN/m3，基底以下土的重度γ＝19.0kN/m3，有效重度γ′＝10kN/m3，轴心受压。要求：试按下列两种情况分别确定地基承载力特征值fa（1）基底以下无地下水。（2）基底以下0.1m处为地下水面。P203 解:(1)按φk＝20°查表2-3，得，Mb＝0.51、Md=3.06、Mc=5.66(2)由于地下水位离基底很近，故基底下土的重度取有效重度，Mb＝0.51、Md=3.06、Mc=5.664 ck=5kPa【例】某粘土地基上的基础尺寸及埋深如图所示，试按强度理论公式计算地基承载力特征值。〔解〕据=26.5°查表内插，得Mb=1.18，Md=4.51，Mc=7.035 地基承载力的深宽修正条件：已知某工程地质资料：第一层为人工填土，天然重度γ1＝17.5kN/m3，厚度h1＝0.8m；第二层为耕植土，天然重度γ2＝16.8kN/m3，厚度h2＝1.0m；第三层为粘性土，天然重度γ3＝19kN/m3，孔隙比e＝0.75，天然含水量w＝26.2%，塑限wp＝23.2%，液限wL＝35.2％，厚度h3＝6.0m；基础底宽b＝3.2m，埋深d＝1.8m，以第三层土为持力层，其承载力特征值fak＝210kPa。要求：计算修正后的地基承载力特征值fa6 例:±0.000m-0.300m1.0mVk0.7mMk0.6mFk条件：某粘性土重度γ＝18.2kN/m3,孔隙比e＝0.7，液性指数IL＝0.75，地基承载力特征值fak＝220kPa。现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载Fk＝830kN，Mk＝200kN•m，Vk＝20kN,基础埋深（自室外地面起算）为1.0m，室内地面高出室外地面0.3m，试确定矩形基础底面宽度。9 解：（1）先地基承载力特征值深度修正孔隙比e＝0.7，液性指数IL＝0.75的粘性土，ηd＝1.6（2）初步确定基础底面尺寸计算Gk时的基础埋深d＝（1.0+1.3）/2＝1.15m埋深范围内无地下水，hw＝0假设l/b=2.0b=1.5ml=3.0m因b<3m，不必进行承载力宽度修正10 （3）计算基底平均压力和最大压力基底处总竖向力基底处的总力矩偏心距基底平均压力值基底处最大和最小压力NO11 （4）调整底面尺寸再算基底处总竖向力基底处的总力矩偏心距基底平均压力值基底处最大和最小压力取b=1.6m，l=3.2mOK12 【例】试确定如图所示某框架柱下基础底面积尺寸。〔解〕（1）试估基础底面积深度修正后的持力层承载力特征值：由于力矩较大，底面尺寸可取大些，取b=3.0m，l=4.0m。（2）计算基底压力13 （3）验算持力层承载力（4）重新调整基底尺寸，再验算，l取4.5m所以取b=3.0m，=4.5m，满足要求。14 条件：例图带壁柱的墙基础，取图中长度等于壁柱间距（3m）的T形基底面积为计算单元。作用于在基础顶面的竖向荷载Fk＝315kN，作用位置距墙中线0.15m（偏向壁柱一侧），修正后的持力层承载力特征值fa＝130kPa。要求：确定壁柱基础的底面尺寸。例:带壁柱条形基础底面验算Mk0.8mFk0.58m0.82m3m1.0m0.4m1.0m0.37m0.58m0.82m0.62m0.08m15 解：先按经验方法初步确定底面尺寸，然后以材料力学偏心受压公式验算。（1）初步确定基础底面尺寸取b＝1m，壁柱基础宽度与墙基同宽，取1m。壁柱基础突出墙基础的尺寸，近似取壁柱突出墙面的距离，现取0.4m。基础底面积：16 3m1.0m0.4m1.0m0.37m0.58m0.82m0.62m0.08m（2）确定T形基础底面形心基底面积形心至基础外缘和壁柱基础边缘的距离a1和a2计算如下：（3）验算基底压力基底平均压力已满足要求，仅需验算pkmax和pkmin。17 基底对形心轴线的惯性矩为：3m1.0m0.4m1.0m0.37m0.58m0.82m0.62m0.08m荷载对基底形心的总力矩为：基底最大压力为：基底最小压力为：OKOK18 例:已知如图所示的某矩形基础，试计算该基础底面尺寸（荷载均为标准值）。N=450kNV=20kNM=70kN•mP=60kN0.32m0.6m1.0m2.5m淤泥质粘性土19 解：（1）求取地基承载力特征值对于e=0.9的粘性土，ηd＝1.0（2）确定基础底面尺寸考虑荷载偏心影响，将基底面积增大20％，则基底面积A＝1.2A0=3.34m2假设l/b=1.5b=1.49ml=2.24m取b=1.5m取l=2.3m20 （3）计算基底平均压力和最大压力基底处总竖向力基底处的总力矩偏心距基底平均压力值基底处最大和最小压力OK21 （4）软弱下卧层验算先计算软弱下卧层顶面处的地基承载力特征值：软弱下卧层顶面处的自重压力值：>OKN=450kNV=20kNM=70kN•mP=60kN0.32m0.6m1.0m2.5m淤泥质粘性土22 软弱下卧层的验算软弱下卧层顶面处按压力扩散角的简化计算方法：条形基础矩形基础：z/b=0.25Z/b=0.5014°12°36°23°510°25°1020°30°压力扩散角23 思考：条件：某粘性土重度γ＝18.2kN/m3,孔隙比e＝0.7，液性指数IL＝0.75，地基承载力特征值fak＝220kPa。现修建一外柱基础，作用在基础顶面的轴心荷载Fk＝830kN，基础埋深（自室外地面起算）为1.0m，室内地面高出室外地面0.3m，试确定方形基础底面宽度。Fk±0.000m-0.300m1.0m24 刚性条形基础设计已知某承重墙厚240mm，基础埋置深度0.8m，pk<200kPa，经计算基础底面宽度1.2m，要求基础顶面至少低于室外地面0.1m。设计此条形基础。解：（1）方案1采用MU10砖和M10水泥砂浆砌“二、一间隔收”砖基础，基底下做100mm厚C10素混凝土垫层。基础所需台阶数基础高度不满足基础顶面至少低于室外地面0.1m。不合理25 （2）方案2基底下层采用300mm厚C15素混凝土，其上采用“二、一间隔收”砖基础。基础所需台阶数基础高度满足基础顶面至少低于室外地面0.1m。OK混凝土基础台阶宽高比的允许值为1：1，所以混凝土层收进300mm。6006001206012030030060606026 已知某砖墙厚240mm，相应于荷载效应标准组合及基本组合时作用在基础顶面的轴心荷载为144kN/m和190kN/m，已知基础埋置深度d＝0.5m，地基承载力特征值fak＝106kPa。要求：试设计此基础。例2-7：墙下钢筋混凝土条形基础设计27 解：因基础埋深为0.5m，故采用钢筋混凝土条形基础。混凝土强度等级采用C20，ft＝1.10N/mm2,钢筋用HPB235级，fy＝210N/mm2。（1）初步确定基础底面尺寸地基净反力基础有效高度：基础边缘至砖墙计算截面的距离：28 取基础高度h＝300mm，h0＝300-40-5＝255mm>104mm配钢筋Φ12@200,As=565mm2纵向分布钢筋Φ8@250,垫层采用C10混凝土。1500Φ8@250Φ12@20010020020030020029 已知相应于荷载效应基本组合时的柱荷载F＝700kN，M＝87.8kN•m，柱截面尺寸为300mm×400mm，基础底面尺寸为1.6m×2.4m。要求：试设计此柱下独立基础。例2-8:24001003006004003003001200±0.00FM30 解：采混凝土强度等级采用C20，ft＝1.10N/mm2,钢筋用HPB235级，fy＝210N/mm2,垫层采用C10混凝土。（1）计算基底净反力设计值净偏心距基底最大净反力设计值：1200IIIII2400ac=400bc=3008001600IIIVIVII125.3210.8239.3191.831 （2）基础高度偏心受压，取pjmax1）柱边截面取h＝600mm，h0＝555mm651mm211Φ1213Φ10III1200IIIII2400ac=400bc=3008001600IIIVIVII37 某地区居民住宅，条形基础，无地下室，案例题F=300kN/m素填土，.9kN/m3Es=4MPa0.00-1.50-6.50-14.50w=29%;;9kN/m3;e=0.80;wl=37.7%,;wp=18.0%,Es=8.8MPack=25kPa;k=18。粘土-1.205m8mw=38%;;8kN/m3;e=1.10;wl=25.0%,;wp=14.0%,Es=3.0MPack=12kPa;k=10。淤泥质土②①③密实砂砾石层38 1.如果基础埋深定为1.5米；基础宽度为1.7米。根据理论公式计算，第二层土的承载力特征值最接近于：(A)220kPa(B)250kPa(C)300kPa(D)175kPafa=Mbb+Mdmd+Mcck表k=18,Mb＝0.43,Md＝2.72,Mc=5.31,’=9kN/m3,m=18.92kN/m3fa=0.43×9×1.7+2.72×18.92×1.5+5.31×25＝217kPa承载力特征值39 2.已知第二层土承载力标准值179.2kPa，修正以后的承载力特征值：(A)230kPa(B)210kPa(C)300kPa(D)175kPa进行宽度和深度修正b＝0.3d=1.6,承载力特征值fa＝179.2+1.6×18.92×（1.5－0.5）=209.5kPa40 3·软弱下卧层顶面处的土层自重应力最接近于（kPa)：(A)50(B)100(C)70(D)80自重应力＝18.9×1.2+0.3×19＋9×4.7=70.7kPa41 4.软弱下卧层顶面处的土层附加应力最接近于（kPa)：(A)72(B)67(C)83(D)56z/b>0.5,模量比约为3，＝23oz＝(177×1.7)/(1.7+2×4.7×tan23o）＝53kPa42 5.已知软弱土承载力标准值79.0kPa，软弱下卧层的承载力特征值最接近于(kPa)：(A)100(B)120(C)140(D)150承载力标准值79.0kPa,d=1.1，m=11.4kN/m3承载力设计值fa＝79.+1.1×11.4×（6.5－0.5）=154.2kPa43 某柱下单独基础，荷载条件N=1800kN、M=200kM·m、Q=10kN。基础底面尺寸l×b=3.2×2.6m2。地基条件如图所示，验算持力层和下卧层的承载力是否满足要求?（荷载均为标准组合）练习44 N=1800kNV=10kNM=200kN•m0.6m1.0m3.0m淤泥质粘性土-0.3m±0.0m粘土45 思考题：1·下面哪一种措施可以提高地基承载力并减少沉降？A加大基础埋深，并加作一层地下室B加大基础宽度，同时荷载也按比例增加C建筑物建成以后，大量抽取地下水D建筑物建成以后，在室外填高地坪高程A46 在下列对各类基础设计条件的表述中，指出错误的观点：(A)采用无筋扩展基础时，在同一场地条件下，基础材料的强度越低，基础台阶的宽高比允许值越小；同一种材料的基础，当场地地基土的承载力越高，基础台阶的宽高比允许值也越小；(B)对单幢建筑物，在地基土比较均匀的条件下，基底平面形心宜与基本组合荷载的重心重合；(C)基础底板的配筋，应按抗弯计算确定，计算弯矩中计入了考虑分项系数的基础自重和台阶上土重的影响；(D)对交叉条形基础，交点上的柱荷载可按静力平衡和变形协调条件进行分配。B、C思考题：47 从下列论述中，指出表述现行《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)规定的地基承载力深宽修正方法的正确概念：(A)对于软土，宽度对地基承载力的影响可以忽略；(B)深宽修正时，对于基础埋置深度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致；(C)深宽修正时，对于基础宽度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致；(D)深宽修正时，对于土的重度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致。A、B、D思考题：48 4.试从下列关于软弱下卧层强度验算方法推断的论述中，指出错误的表述：(A)附加压力的扩散是按弹性理论应力分布原理计算的；(B)软弱下卧层的地基承载力需要经过深度修正和宽度修正；(C)基础底面下持力层的厚度与基础宽度之比小于0.25时，可按照下卧层的地基承载力验算基础底面的尺寸；(D)基础底面下持力层的厚度与基础宽度之比大于0.50时，不需要考虑软弱下卧层的影响，可只按照持力层的地基承载力验算基础底面的尺寸。A、B、D思考题：49 5.为解决新建建筑物与已有的相邻建筑物距离过近，且基础埋深又深于相邻建筑物基础埋深的问题，可以采取下列哪项措施：(A)增大建筑物之间的距离；(B)增大新建建筑物基础埋深；(C)在基坑开挖时采取可靠的支护措施；(D)采用无埋式筏板基础。A、C、D思考题：50 2·下面哪种情况，不能提高地基的极限承载力?A加大基础宽度B增加基础埋深C降低地下水位D增加基础材料的强度D思考题：51 3.我国北方某场地原地面高程为50.00m，设计室外高程50.30m，设计室内地面高程50.60m，基底高程49·00m，建筑物10月份竣工，第二年5月份地坪填至设计室外高程，当用深度宽度修正计算地基承载力时，基础埋深应当用：Ad=1.0mBd=1.3mCd=1.6mDd=1.45m50.650.350.049.0A思考题：52 4.地基基础计算中的基底压力直线分布法是下列哪种情况？(A)不考虑地基、基础、上部结构的共同作用；(B)考虑地基、基础、上部结构的共同作用；(C)考虑地基、基础的共同作用；(D)考虑基础、上部结构的共同作用。A思考题：53 5.按《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)的规定选取地基承载力深宽修正系数时，指出那些因素能影响地基承载力深宽修正系数的取值：(A)土的类别；(B)土的重度；(C)土的孔隙比；(D)土的液性指数。A、C、D思考题：54 6.按《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002),在计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应取：(A)正常使用极限状态下荷载效应的标准组合；(B)正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震作用；(C)承载力极限状态下荷载效应的基本组合，荷载采用标准值；(D)按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。B思考题：55 7.为解决新建建筑物与已有的相邻建筑物距离过近，且基础埋深又深于相邻建筑物基础埋深的问题，可以采取下列哪项措施：(A)增大建筑物之间的距离；(B)增大新建建筑物基础埋深；(C)在基坑开挖时采取可靠的支护措施；(D)采用无埋式筏板基础。A、C、D思考题：56 8.对于p～s曲线上存在明显初始直线段的载荷试验，所确定的地基承载力特征值：(A)一定是小于比例界限值；(B)一定是等于比例界限值；(C)一定是大于比例界限值；(D)上述三种说服都不对。D思考题：57 9.从下列论述中，指出表述现行《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)规定的地基承载力深宽修正方法的正确概念：(A)对于软土，宽度对地基承载力的影响可以忽略；(B)深宽修正时，对于基础埋置深度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致；(C)深宽修正时，对于基础宽度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致；(D)深宽修正时，对于土的重度的规定和按地基承载力公式计算时的规定一致。A、B、D思考题：58 10.从下列确定基础埋置深度所必须考虑的条件中，指出错误的论述：(A)在任何条件下，基础埋置深度都不应小于0.5m；(B)基础的埋置深度必须大于当地地基土的设计冻深；(C)岩石地基上的高层建筑的基础埋置深度必须满足大于1/15建筑物高度以满足抗滑稳定性的要求；(D)确定基础的埋置深度时应考虑作用在地基上的荷载大小和性质。A、B、C思考题：59 60一、单项选择题（每题3分，共36分）1．浅基础设计时，检算不属于承载能力极限状态检算。A.持力层承载力B.地基变形C.软弱下卧层承载力D.地基稳定性2．下列材料中，通常不（单独）作为刚性基础材料。A.混凝土B.砖C.灰土D.石灰3．无筋扩展基础控制刚性角的主要目的是防止基础破坏。A）压缩B）剪切C）弯曲D）冲切课堂测验60 614．埋深、基础底面尺寸等条件相同时，与筏形基础相比，箱形基础的突出优点是。A.地基承载力显著提高B.调整不均匀沉降的能力增强C.地基的沉降量显著减小D.施工较为方便5．两相邻独立基础中心点之间的沉降量之差称为。A.沉降差B.沉降量C.局部倾斜D.倾斜6．柱下钢筋混凝土独立基础的高度通常由确定。A.抗冲切验算B.刚性角C.抗剪验算D.刚性角及抗冲切验算61 627．软弱下卧层承载力验算公式中，pcz是由的土产生的自重应力。A.基底以上B.软弱下卧层顶面以上C.基底与软弱下卧层之间D.软弱下卧层8．为计算框架结构的内力，将其底部简化为固定支座，由此可以断定条件无法满足。A.上部结构和基础间的变形协调B.上部结构的平衡C.基础的平衡D.基础和地基间的变形协调62 639．采用地基模型计算条形基础（地基梁）的变形及内力时，若地基反力的分布形状与其挠度的分布形状相似，则可判断出所采用的是地基模型。A.有限压缩层B.弹性半空间C.WinklerD.Winkler或弹性半空间10．无限长Winkler地基梁在一集中力矩的作用下，该处梁截面的为0。A.地基反力B.转角C.弯矩D.剪力11．对Winkler弹性地基梁，越大，表明。A.梁的相对刚度越大B.梁的相对刚度越小C.梁的强度越大D.土的相对刚度越小63 6412．在倒梁法计算中，通过迭代，使得支座反力。A.逐渐加大并趋于稳定B.逐渐减小并趋于稳定C.与柱荷载逐渐接近并趋于稳定D.逐渐减小并趋于零二、计算选择题（单选）（选择正确答案并写出计算过程，答案不正确、无过程、过程不正确均不得分。每题8分，共64分）1．底面尺寸为3.5m×2.5m的独立基础埋深2m，基底以上为粘性土，相应的指标为：e=0.6，IL=0.4，=17kN/m3，基底以下为中砂，相应的指标为：=18kN/m3，fak=250kPa，则地基的fa为kPa。A.290.8B.335.2C.362.2D.389.264 65解：持力层为中砂，故由表3-4查得：b=3.0，d=4.4，将相关参数带入公式（3-17），算得：所以选C。65 662．独立基础埋深1.5m，持力层fa=300kPa，所受竖向中心荷载（地面处）为900kN，若基础的长度定为2m，则为满足地基承载力要求，其最小宽度为m。A.1.50B.1.67C.2.00D.3.33解：Fk+Gk=900+2b201.5=900+60b由公式（3-7），有：解得：b1.667m所以选B。66 673.设墙厚240mm，已知墙下条形基础的宽度为800mm，若台阶宽高比为1:1.25，则刚性基础的高度至少应大于mm。A.224B.350C.448D.700解：由公式（3-34），有：所以选B。67 684.题1中的基础，若所受荷载（地面处）为竖向力1200kN，偏心距为0.15m（在长边方向上），则基底的最大净反力为kPa。A.162.3B.172.4C.186.5D.212.4解：有：所以选B。68 695．题1中的地基及基础，若基底压力pk=200kPa，软弱下卧层顶面距基底2.0m，扩散角=25°，则进行下卧层承载力检算时，pz为kPa。A.62.0B.74.7C.95.5D.115.1解：pc=md=172=34kPa由公式（3-16），算得：所以选A。69 706．扩展基础的底面尺寸为2.8m×2.8m，柱的截面尺寸为0.50.5m，如果作用于地面处的中心荷载为1000kN，基础的有效高度为0.565m，混凝土的抗拉强度为1100kPa，抗冲切破坏的验算公式为（取），则不等式右边的值为kN。A.452.2B.455.1C.460.1D.463.3解：at=0.5m，ab=0.5+20.565=1.63m<2.8m，所以所以选D。70