学习情境五 圬工结构的材料要求及设计

1、学习情境5 圬工结构的材料要求及设计习题及答案一、填空题1. 圬工结构特点是抗压强度高， 、 性能差。2. 圬工结构常应用于： 、 、 、 。3. 石料分类有： 、 、 、 、 。4. 砂浆分类有： 、 、 。5. 刚性基础的形式： 、 、 。6.基础常用的材料： 、 、 、 。7.浅基础的分类： 、 。8.基础的分类： 、 。二、选择题1.砖、片石、块石、当用5号以下砂浆砌筑时，刚性角= ( ) A.; B.; C. ; D. .2.下列哪种是浅基础（ ）A.桩基础 B.刚性扩大基础 C.沉井基础 三、名词解释1.圬工结构 2.石结构 3.混凝土结构 4. 片石混凝土 5. 小石子混凝土 6

2、. 砂浆的强度 7. 圬工砌体的线膨胀系数 8. 刚性角 9. 柔性基础 四、简答题1. 石料及混凝土材料的优点和缺点。2. 影响砌体抗压强度的主要因素。3.何谓刚性基础，刚性基础有什么特点？ 4.何谓刚性角，它与什么因素有关？ 5.确定基础埋置深度应考虑哪些因素?6.基础工程设计时对浮力的计算所做的处理是什么?7. 基础工程的设计原则？8. 刚性扩大基础适用条件：9.刚性扩大基础的验算内容？五、计算题1.某桥墩为混凝土实体墩，刚性扩大基础，基底为矩形3m×10m，基础埋深4m，荷载组合控制设计，轴心垂直力N=5000 KN，水平力T=80 KN，弯矩M=800 KN·M，

3、结构尺寸及地质资料如图，验算说明此基础是否符合要求。2.3.1m，长9.9m）。要求验算：（1）地基承载力；（2）基底合力偏心距；（3）基础稳定性。习题答案一、填空题1.抗拉、抗剪。2.拱圈、重力式墩台、扩大基础、重力式挡土墙。3.细料石、半细料石、粗料石、块石、片石。4.水泥砂浆、混合砂浆、非水泥砂浆。5.刚性扩大基础、单独柱下基础、条形基础。6.基混凝土、粗料石或片石、水泥、钢筋。7.刚性基础、柔性基础。8.深基础、浅基础。二、选择题1. A 2. B 三、名词解释1.圬工结构：石结构和混凝土结构统称为圬工结构。2.石结构：用胶结材料将石料连接成一体。3.混凝土结构：由素混凝土、片石混凝土

4、经过预制或现浇构成的结构物。4. 片石混凝土：在混凝土中加入含量不超过混凝土体积20%的片石。5. 小石子混凝土：胶凝材料，粗骨料，细粒料和水拌制而成。6. 砂浆的强度：边长为70.7mm*70.7mm*70.7mm的砂浆立方体试块经28d标准养护，按统一标准实验方法测得的极限抗压强度表示，单位MPa。7. 圬工砌体的线膨胀系数：温度每升高1度单位长度砌体的线形伸长称为该砌体的温度膨胀系数。8. 刚性角：墩底外边缘与基底外边缘连线，与竖直线的最大容许夹角，只与材料有关。9. 柔性基础：基础圬工无法抵抗断面产生的弯曲拉应力和剪应力，必须配筋，允许有变形。四、简答1. 石料及混凝土材料的优点和缺点

5、。石料及混凝土材料的优点：1）.材料分布广，便于就地取材。2）耐久性好，材料性能稳定。3）节约水泥、钢材、木材。4）施工简便，可以连续施工。5）抗冲击性强。石料及混凝土材料的缺点：1）截面尺寸大，自重大。2）手工施工，机械化程度低，工期长。3）砂浆和石料间的粘结力差，易松散。2. 影响砌体抗压强度的主要因素。1）块材的强度、尺寸和形状的影响块材厚度增加，砌体强度也增大。块材表面不平整，降低砌体抗压强度。2）砂浆的物理力学性能砂浆的强度、和易性、保水性对砌体强度都有影响。3）砌筑质量的影响灰缝的均匀性和饱满程度。3.何谓刚性基础，刚性基础有什么特点？ 答：在荷载作用下，基础不产生弯曲变形，基础内

6、不需配置受力钢筋；刚性基础的特点是：稳定性好，施工方法简单，能承受较大的荷栽；它的主要缺点是自重大，当持力层为软弱土时，需要对地基处理后才能采用。 4.何谓刚性角，它与什么因素有关？ 答：自墩、台身边缘处的垂线与基础边缘的连线间的最大夹角。它与基础所用的圬工材料有关。 5.确定基础埋置深度应考虑哪些因素?1） 地质条件2） 河流冲刷条件3） 满足冻胀性的要求4） 上部结构的形式5） 地形条件6） 保证持力层最小埋深6.基础工程设计时对浮力的计算所做的处理是什么?1） 置于透水性地基上的桥梁墩台基础，验算稳定性时采用设计水位时水的浮力；2） 置于不透水性地基上，基底与地基接触良好的墩台基础，不考

7、虑浮力；3） 当不能确定地基是否透水时，应考虑透水与不透水两种情况，取最不利者进行设计；4） 作用在桩基承台底面的浮力，考虑全部底面积；但桩嵌入岩层并灌注混凝土的，计算承台底面浮力时应扣除桩的截面积。7. 基础工程的设计原则？1）基础底面压力小于地基容许承载力2）基础变形值小于结构物要求的沉降值3）整体稳定有足够保证4）基础本身的强度满足要求8. 刚性扩大基础适用条件：1）地基地质资料比较明确，有较好的持力土层，否则考虑用桩、沉井基础。2）旱地上3）在水中必须围堰，干燥施工条件。9.刚性扩大基础的验算内容？1）地基承载力验算2）基底合力偏心距验算3）基础稳定性验算4）基础沉降验算五、计算题1.

8、解：地基承载力验算1 确定 P21 表2-4 ， P21 表2-5 KN/m³ KN/m³b = 3 m ，h = 4 m 2确定max max=166.7+53.3=220 Kpa ·K =468.6×1.25=585.75 KPa基底偏心距验算 m m1 （组合）基础稳定性验算1.抗倾覆1.32.抗滑动查 =0.4 P24 表2-61.3 符合要求2. 解：N=840+930+5480-1200=6050KNT=84+2.1+16.8=102.9KNM=930×0.25+84×10.1+2.1×9.8+16.8×6.3-840×0.25=997.32KN m（1）地基承载力max=N/A+M/W=260.03MPa= 0+K1r1（b-2）+K2r2（h-3）=350+2×10.5×1.1+4×10.5×1.1=419.3 MPa max 满足要求（2）基底合力偏心距e0