清华大学版基础工程课后习习题答案

1、题2 - 41（1）地区的标准冻结深度为=1.8m（2）按式2-33求设计冻结深度，即=查表2-11求第一层土：=-=8<10 且d>0.075mm 占土重10%<50% ，为粉土，=第二层土：d>0.25mm占55%>50% d>0.5mm占40%<50%，为中砂，=查表2-12求第一层土： =20% 底层距地下水位0.8m<1.5m 冻胀等级为级 冻胀类别为冻胀 =第二层土：地下水位离标准冻结深度为0.2m<0.5m 冻胀等级为级 冻胀类别为强冻胀 =查表2-13求城市人口为30万，按城市的近郊取值 =按第二层土计算：=*=1.89m折

2、算冻结深度：= +（ - ）*=1.864m折算冻结深度进入第二层土内，故残留冻土层主要存在于第二层土。（3）求基础最小埋深按照正方形单独基础，基底平均压力为120，强冻胀，冰冻等条件，查表2-14得允许残留冻土层厚度=0.38m由式2-34求得基础的最小埋置深度=-=1.484m题2 42 （1）埋置深度d=0.8m，持力层为粉质粘土规范建议的地基承载力公式为 =b+ d+=24° 查表2-16得= = =g=*= =g=*=则=*+*+*20=（2）埋置深度d=2.4m，持力层为细砂，此时b<3m 取b=3m=30°，查表2-16得 = = =g=*=19 =则=

3、*19*3+*+*0=题2 43土层一：由=16°查表2-16得= = = =0=b+ d+=*3+0+5*15=土层二：= =因为 < = =222=> 由表2-15得=0 = =（b-3）+=222+0+*=土层三：由=22°查表2-16得= = = =则=*3+*4+*10=土层四：由=32°查表2-16得= = = =（）/3=则=*3+*6+*0=445若采用第二层为持力层，由= 则=因为桥墩平面尺寸6m*2m, 取基础尺寸为8m*3m验算基底压力G=dA=(20-10)*2*8*3=480Kn<= 满足承载力要求基础材料采用C15混凝

4、土，基底平均压力200<<300, 由表2-8知，台阶宽高比为1：tan= = 基础高度h=按长边及刚性角确定基础的尺寸如下图（单位：mm, h>900mm, 做成三层台阶）：题2 44（1）求基地压力： （2）基底至淤泥质粘土顶面的距离z为1.8m.由z/b=> 查表2-17得压力扩散角=23°题2 45解：（1）（2）考虑偏压：（3）G= Ad=20*= KNF+G+p= kNM=180+60*+80*=288 总荷载的偏心距基底地缘最大应力：，满足承载力要求（4）粉质粘土，且地下水位离标准冻结深度为，所以冻胀等级为IV，冻胀类别为强冻胀，得，所以。按照方

5、形基础，采暖，基底平均压力位为条件，查表2-14得所以最小埋置深度满足最小埋置深度要求。（5）采用C15混凝土，基底平均压力150<Pa<200kPa,台阶宽高比允许值为1:100得h=bt=1.2m为了保护基础不受外力的破坏，基础的顶面必须埋在设计地面以下100-150mm，所以基础的埋置深度d必须大于基础的高度h，加上保护层厚度，即dht(100150mm)所以初定d=，故需要重新设定埋深d（6）取埋深d= b=3m则 ，仍取G= Ad=20*= KN F+G+p= kN M=180+60*+80*=300 基底地缘最大应力：满足承载力要求，此时 允许刚性角为45°题

6、2 46（1）根据2-45题的结果取基底面积a×b=3200mm×3000mm，按规范设计，荷载的标准组合应乘以的基本组合值。即 F=×1000=1350 kN H=×60=81kN M=×180=243kNP=×80=108kN（2）基础底面净反力计算M总 =（243+81×+108×）=·m A=a×b=9.6m2 W=×3×=5.12m3荷载偏心距 e=M/（F+P）= /（1350+108）=0.27m=0.53m基底净反力 Pemax= (F+P)/A + M总/W

7、=（1350+108）/ + /= kPa Pemin= (F+P)/AM总/W=（1350+108）/ /=（3）基础抗冲切验算取基础高度h=600mm ，则ho=60070=530mm （按不设垫层时，保护层厚度不小于70mm）Aaiegjc =(-ho)*b - (-ho)2 = *3 (3/2 = 1.86m 2按Aaiegjc面积上作用Pemax计，则Fl=Pemax×Aaiegjc=×=因为ho=530mm800mm，故h=采用C20的混凝土，=1100kN/m2得V= (bc+ ho)* ho =*1100*+*=461kN满足FlV的要求。（4）柱边基础弯矩

8、验算柱边与远侧基础边缘的距离=+（）=+×（）=1.9m柱边基础的净反力PeI=Pemin+(Pemax-Pemin)× = + = 由式（2-76）MI=()2 ×(Pemax+PeI) ×(2b+bc)+(Pemax-PeI)×b=2×+ ×(2×3+ = ·m=×(Pemax+Pemin) =×+ = 由式（2-75）得 MII =×(bbc) 2×(2+)=×(3 2×(2×+ = kN·m（6）配筋计算采用HRB33

9、5级钢筋，=300N/mm2， 按内力臂系数s = 计算沿长边方向：AsI=×106/（×300×530）=2741mm2选配1416200，实际钢筋面积2815 mm2沿短边方向：AsII=×106/（×300×530）=1783 mm2选配1214240，实际钢筋面积1847mm2题3-26 解： （1）对于角柱形节点，按半无限长梁计算交点挠度 因为 且有 调整前的基底压力平均计算值为2、对于边柱形节点， x方向与y方向基础梁分别按半无限和无限长梁计算交点挠度 且 调整前： 3、对于内柱十字形结点，均按正交后无限长梁计算交点挠度

10、调整后：题3 - 27（1）假定基底反力均匀分布，沿基础纵向的地基净反力为（2）梁的截面刚度混凝土的弹性模量梁的截面惯性矩 反梁法把基础梁当成以柱端为不动支座的四跨连续梁，当底面作用以均匀反力时，各支座反力为 把支座不平衡力均匀分布在支座相邻两跨的各跨度范围内对A、D支座有对B、C支座有把均匀不平衡作用于连续梁上，如下图，求支座反力得，得第一次调整后的支座反力为对于A、D支座，差值对于B、C支座，差值所以满足精度要求用叠加后的地基反力与柱荷载作为梁上荷载，求梁截面弯矩分布图如下：题4-39单桩竖向承载力特征值应由下式确定：, 式中单桩极限承载力标准值;K安全系数，取K=2粉质粘土：=有 利用内

11、插法查表4-2得= kPa粉土：e= 得=62 kPa中砂（中密）：= kPa，查表4-3得 =5000 kPa且桩进入中砂层一米.对于预制桩，将对进行修正，修正系数为=4××××1+62××7+××1)+5000×=1084 kPa=1084×=542 kPa题4-40 单桩抗拔承载力特征值：=4×××××1+×62××7+××1)=242 kN题4-41 将偏心荷载向中间桩转化，可得到一个竖向力和一个弯矩值条形基础受力为条形基础尺寸：宽7米，高1.5米，条形基础及其上土平均容重为20kN/m，每延米条形基础及其上土自重的标准值：边桩偏心