基础工程教材习题解答

1、第2章习题解答教材习题2-9某砌体承重结构，底层墙厚490mm，在荷载效应的标准组合下，传至0.00标高（室内地面）的竖向荷载Fk =310kN /m，室外地面标高为-0.30 m,建设地点的标准冻深1.5m，场地条件如下：天然地面下4.5m厚粘土层下为30m厚中密稍湿状态的中砂，3粘土层的 e =0.73，=19kN/m ， w =28%， Wl =39%， Wp J8%， Ck =22kPa， k ，中砂层的=18kN/m3， k =30，试设计该基础。补充条件和要求如下：1）设计成刚性条形基础；2）材料用C15混凝土；3）基础底面低于标准冻深线；4）选择地基持力层，确定基础底面宽度并检算

2、地基承载力；5）确定基础各部分尺寸使之满足基础刚性角的要求并绘制剖面草图（砖墙不设置大 放脚）。公式（2-9 ）涉及到的系数如下表：内摩擦角标准值申kMbMdMc18 0.432.725.3130 1.905.597.95解：按解题步骤求解。1）选择C15素混凝土为基础的材料，立面形式待定；2）地基为两层，考虑荷载不大，故初步取地基持力层为粉质粘土，暂定基础的埋置深度为1.5m （不高于标准冻深，室外地面以下1.2m） ； 3）计算基础底面积并决定其尺寸由于题目未给出fak，故应用公式（2-9）并预估基础宽度为 1.5m，有fa =Mb b Md md McCk=0.43 19 1.5 2.7

3、2 19 1.2 5.31 22=191.09kPa由于是条形基础，故由公式（2-18）得到：Fkfa iGd310191.09 -20 1.2=1.86m取b=1.85m，再代入（2-9）式计算，得fa二MbbMdmdMcG= 0.43 19 1.85 2.72 19 1.2 5.31 22=193.95kPa再代入（2-18），得:、Fk310x ccb-1.82mfa - Gd193.95 -20 1.2故取基础宽度b=1.85m 可行。在上述计算中，注意 d的取值。4）因为是建筑基础，地基条件尚可，在不考虑水平荷载的条件下不必计算地基基础的 稳定性，（沉降是否计算要看其它条件）；5）检

4、算基础的刚性角或台阶的宽高比按题目，基础上的砖墙需不做大放脚，故基础每边挑出的宽度为：b2 =丄(1.85 _0.49) =0.68m2基底压力为:Pk_Fk Gk310 20 1.85 1.2-_1.85x1.00.68m，根据上述条件，由表2-1查得基础的容许宽高比1： 1.00，所以基础的厚度应大于现取基础咼度为h=0.7m，基础台阶的宽高比满足要求。6）决定基础的细部尺寸并绘制结构图基础厚度700mm500mm，考虑做成台阶形，为简化施工，将基础的立面形式设计为两级，每级厚 350mm （宜为300500mm ）。另外，基础的总高度为0.7m，基础顶面低于地面500mm ,所以原定埋置

5、深度适宜。由此绘出基础的结构图如下：185cm教材习题 2-10 有一柱下独立基础，柱的截面尺寸为400mm 600mm，荷载效应的标准组合下，传至_0.00标高（室内地面）的竖向荷载Fk =2400kN , W =210kNLm，水平力Vk =180kN （与m同方向），室外地面标高为-0.15m，试设计该基础。补充条件如下：取基础底面标高为-1.5m，底面尺寸为2.5mX3.5m，基础的长边和柱的长边平行且与弯矩的作用方向一致，材料用C20混凝土和I级钢筋，垫层用C10混凝土，厚度100mm。要求：1）设计成钢筋混凝土扩展基础；2） 确定基础的高度和配筋（可以用简化公式）；3）确定基础各部

6、分尺寸并绘制剖面草图。提示：将荷载的标准组合改为荷载的基本组合。解：根据已知条件按前述步骤进行设计。1）基础材料选择 C20混凝土和I级钢筋，立面形式初步定为阶梯形；2） 只进行结构设计，基础底面尺寸已知，所以第2）、3）、4）步不必计算；5）检算基础的抗冲切、抗剪和抗弯曲承载力并配置钢筋：a.抗冲切计算基础下设置垫层，现假定基础高度为800mm，预估钢筋直径为 20mm，则基础有效高度为：ho =800 -40 -10 = 750mm从规范查得C20混凝土： ft=l.lMPa，I级钢筋：fy=210MPa。算得基底净反力为：FMy 2400210 +180 X1.5368.3PjmaxkP

7、ajminAWy3.5X2.5 丄 X2 5 X3 52180.26 .基础高度为0.8m，短边长度为2.5m，柱截面的宽度为 0.4m，高度为0.6m，所以按公l-：hp =1.0， at =a =0.4m, ab =a 2h0 =1.9m式(2-29)的说明，有：a =佝 久)/2=(0.4 1.9)/2 =1.15m由于l at+2h。，于是b h12A=l (2 -d)-(I-a)-hj=2.5060.75)丄(2.50.4)0.7522 2=1.66m2F = pjmax A =368.3X1.66 =611.4kN0.7 ：hp ftamh0 =0.7 1.0 1100 1.15

8、0.75 =664.1kN两者比较，知满足公式（2-29）的要求且富余不多，故所选基础的总高度合适。台阶 处的验算从略。b.抗弯计算和配筋对于阶梯形基础，控制截面在柱边和阶梯边缘处，对柱边a =0.4m, b =0.6m,3.5-0.6 “a11.45m23 51 45PjI =180.3 (368.3 -180.2)290.5kPa3.5沿长边方向的弯矩12.Mia1 (2 I a)(Pjmax PjI ) ( Pjmax PjI )l121 21.45 (22.5 0.4)(368.3290.5)(368.3 -290.5)2.512= 657.4kN-m沿短边方向的弯矩1 2M(I -a

9、) (2b b)(Pjmax Pjmin)48=(2.5 _0.4)2(2 3.5 0.6)(368.3 180.2) 48= 383.0kN_m沿长边方向配筋AiMiO.9fyho657.40.9 750 2106102=4638mm沿短边方向配筋A.Mi0.9fy(h0 -d)383.00.9 (750 -20) 210106 = 2776mm沿长边方向选用15 20170mm , As=4713mm2 ;沿短边方向选用20 14180mm ,As=3078mm2。台阶处的验算从略。注意钢筋的数量和间距应与基础的平面尺寸匹配。6）决定基础的细部尺寸并绘制结构图基础的高度为800mm ,为节

10、约材料，将其设计为阶梯形，取每级的厚度为400mm,由此绘出基础的结构草图如下（未绘出垫层）：I650600350015 20170mm2014180mm .650. 600 , 6504 ff *I stexR4520 054 5n5RW51900第3章习题解答习题3-1 :图示地基梁的横截面为矩形，已知b=1.0m， h=0.6m， E=2.0 107kPa，k=20MN/m3,荷载已示于图中，求梁在a、c点处的弯矩。解：由题给条件，算得33bh 1x0.63I0.018m12 12因为:1 200004 2 107 0.018=0.343m-111= 12=0.343 13=4.459

11、二所以是无限长梁。c点处：x=6m，由公式（3-9）:Cx =e(cos Ax -sin Zx) =e343：6：cos(0.343 X6) -sin(0.343 x6) =-0.173Dx 二ecos，x 二e343 6 cos(0.343 6) =-0.0598根据叠加法由公式（3-8c）和（3-10c）求得梁在c点处的弯矩:=Fc -Mc 匕 Cx 也 Dx1200(-0.173) 150 (-0.0598)4 -24 0.3432-151.3 (-4.485)-155.8kN|_m由对称性，得梁在a点处的弯矩为Ma 二Ecx -Dx = -151.3-（M.485） = -146.8k

12、NLm 4 2习题3-2 :推导公式（3-33 ）和（3-34 ）。解：由于是边柱节点，故x方向的梁可认为是无限长梁，而（3-11a）代入公式（3-29）Wix=Wiy限长梁。将公式（3-8a）和得到:J Ax。2KX乩DKyy0因为:S，Kx= bxk，K y by ky方向的梁可认为是半无(1)又由公式（3-9），有AxQ=eq(cos0 sin 0) =1DyO二 ecos。=1代入（1），得化简后将这就是（2Sxbxk（3-28）式代入，得到Fix2（ Fi Fix）2SxbxSyby3-33 ）式，将其代入（3-28 ）式，得ixFixFiy二Fi -Fix =Fi4Sxbx4Sxb

13、x3-34 ）式，于是得证。这就是（习题3-3 :（教材习题3-13）玉1Sybyk4Sxbxf4Sxbx S bySybySyby F 一 4Sxbx Syby十字交叉梁基础，某中柱节点承受荷载P =2000kN，个方向基础宽度 bx =1.5m，抗弯刚度Elx =75叽羽54，另一个方向基础宽度by =1.2m，抗弯刚度Ely =500MPm，基床系数k =4.5MN /m3，试计算两个方向分别承受的荷载Px，Py。（要求：只进行初步分配，不做调整。）解：因为是中柱，故两个方向均可视为无限长梁，由（3-30）算得特征长度为:Sx= 44EIxbxk4 4 750000 =4.59m.1.5

14、 4500Sy4 5000004.39m1.2 4500由（3-31），有PxbxSx1.5 4.59bxS：bySy P1.5 4.59 1.2 4.39 2001133kN由（3-28）算得Py =P-Px =2000-1133 =867kN第4章桩基础4-11某工程桩基采用预制混凝土桩，桩截面尺寸为350mm 350mm，桩长 10m，各土层分布情况如图所示，试确定该基桩的竖向承载力标准值Quk和基桩的竖向承载力设计值 R（不考虑承台效应）。粉土e=0.9粉质粘土 L - J w=30.6% wl=35% Wp=18%中密中砂（很厚）习题4-11图解：根据已知条件计算相关参数，并由表4-

15、6查得:ILWWp =30.6-18 =0.74粉质粘土：Wl-Wp35-18，土层中点埋深1.5m，故修正系数取 0.8,于是得：也=0.8 50 =40kPa；粉土： e=0.9，上部土层中点埋深为4m， qsik =0.8疋42 =33.6kPa；下部土层中点埋深7m， qk =10 42 =42kPa中砂：中密，中点埋深9.5m， qk日.0 65 =65kPa。再由表4-7查得桩的极限端阻力标准值qpk为：中密中砂，h =10m，查得 qpk = 51006300 kPa，可取 qpk =6100 kPa。故单桩竖向极限承载力标准值为：Quk :Qsk Qpk 二 U 刀qsik l

16、i qpk Ap2=4 0.35（40 3 33.6 2+42 4+65 1）5100 0.35=588.3 624.8 =1213.1kN因不考虑承台效应，可取c =0 ；题目未给出桩距和桩数等参数，故取s = p = sp =1.0,由表4-17取s二p =1.65。由式（4-42）可求得基桩竖向承载力设计值为：R =Qsk/ s Qpk/ p =588.3/1.65 624.8/1.65 =735.2 kN4-13某工程一群桩基础中桩的布置及承台尺寸如图所示，其中桩采用d=500mm的钢筋混凝土预制桩，桩长12m，承台埋深1.2m。土层分布第一层为3m厚的杂填土，第二层为4m厚的可塑状态

17、粘土，其下为很厚的中密中砂层。上部结构传至承台的轴心荷载设计值为 F=5400kN，弯矩M=1200kN.m，试验算该桩基础是否满足设计要求。补充条件：柱为方柱，截面尺寸为500mm 500mm，承台材料用 C30砼，II级钢筋。0.5m1.25mA MEl-4-m01.25m0.5m习题4-13图解：C30 混凝土： ft=1430kPa，fc=14300kPa； II 级钢筋，fy=310N/mm2。 桩身结构设计从略。 桩数及布桩情况已选定如图，现计算单桩承载力： 根据已知条件计算相关参数，并由表 杂填土：按表4-64-6查得:的说明，不计其侧阻力；粘土：可塑状态,IlW（0.25,0.

18、75），按Il=0.5查表，土层厚4m,将其分为两层，上层土中点埋深4m，取qk=0.8 66=52.8kPa，下层为 6m，取qsk =1.0 66=66kPa ；中砂：中密，厚6.2m，中点埋深10.1m，近似取修正系数为1.0，故有:qsik =1.0 65 =65kPa再由表4-7查得桩的极限端阻力标准值qpk为：中密中砂，h =13.2m，查得 qpk 二 51006300 kPa，可取 qpk =5800 kPa。 故由（4-21 ）算得单桩竖向极限承载力标准值为：Quk Qsk Qpk = U IZqsik l i qpk ApM0.5 （52.8 2 66 2 65 6.2）

19、5800 ： ： ：0.252 =1006.3 1138.8=2145.1kNp.120的第（3）条因承台下有1.8m厚杂填土，考虑承台有可能与台底土层脱开，按 说明，取c =0 ;同时因：Sa = .2 1.25 =1.77m，Sa/d =1.77/0.5 =3.54由 Bc/l_0.2, sa/d=3.54，由表 4-18 查得:s =0.85,p =1.22查表时考虑桩周的主要土层为粘土，桩端土为砂土。由表4-17取s= p=1.65。由式（4-42）可求得基桩竖向承载力设计值为: R 二 sQsk/ spQpk/ p =0.85 972.3/1.65 1.22 1138.8/1.65=

20、1342.9 kN承台尺寸拟定承台的平面尺寸已知如图，a=3.5 m承台埋深1.2 m,取承台高1.0m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取为 25mm，算得 承台的有效高度为：ho =1.0-0.050-0.025-0.010 =0.915 m计算桩顶荷载设计值取承台及其上土的平均重度g=20 kN/m3,则桩顶平均竖向力设计值为：F G 5400 1.2 20 3.5 3.5 1.2N1150.6kNn5上式分子中的第一个1.2为自重分项系数(G为设计值)。N maxmin=N _(MHh)Xmax刁50.6 一1200 1.25,1390.6kN 0取结构重要性系数0=1.0，有：N =

21、1150.6kN ：: R =1342.9kNNmax =1390.6kN ：:1.2R =1611.5kNNmin 0所以符合式(4-50)和式(4-51 )的要求。 承台受冲切承载力验算。柱边冲切，首先将圆桩换算为方桩：bp=0.8d=0.8 0.5=0.4m按式(4-70)式(4-73)可求得冲跨比与冲切系数:-:：0x=：0y a0xh1.25-0.25-0.20.915= 0.87 : 1.0空 江=0.670x 0.20.87 0.22-；ox(bc aoy) -toy (hc aox)ft ho=2 0.67 (0.50.8) 2 1430 0.915=4558.6 kN oFl

22、 =1.0 (5400-1080)N320kN (可以)注意桩顶力采用净反力。角桩向上冲切(略)承台受剪切承载力计算根据式(4-76)和式(4-77)，剪跨比与以上冲跨比相同，故对1-1斜截面:x =，ox =0.87 (介于 0.31.4 之间)故剪切系数:一 12 人切.30.120.87 0.3=0.102:fcboho 二0.102 14300 3.5 0.915=4697 kN 02Nmax = 1.0 2 1390.6 二 2781.2 kN 注意桩顶力采用总反力。两个方向的受剪切承载力相同，故另一方向不需验算。承台配筋计算由式(4-70)可得：My 艺NiXi = 2 1390.

23、6 1.0 =2781.2 kN m-0.20.8 0.25伴AsMy0.9 fyho2781.21060.9 310915=10894.5mm注意桩顶力采用总反力（不考虑承台影响）。选用23 25, As =11290.7mm2，沿平行x轴方向均匀布置。Mx 二XNiyi =2 1150.6(1.25-0.25) = 2301.2 kN m-Mx0.9 fyh)62301.2 100.9 310 (915 25)2=9215.7mm选用20 25, As =9818mm2，沿平行y轴方向均匀布置。注意：沿x方向为主要受力方向，其抗弯钢筋应布置在下层。钢筋布置如图。地基基础部分习题一、选择题1

24、以下哪些基础形式属浅基础（）A沉井基础 B扩展基础 C地下连续墙 D地下条形基础 E箱形基础答案：BDE2下列钢筋混凝土基础中，抗弯刚度最大的基础形式是（）A柱下条形基础 B十字交叉基础 C箱形基础D筏板基础 答案：C3在某粘土地基上快速施工，采用理论公式确定地基承载力值时，抗剪强度指标 采用下列哪种试验方法的试验指标（）A固结排水 B不固结不排水 C固结不排水D固结快剪 答案：B4对砌体承重结构，其地基变形验算应以哪种变形特征做控制（A. 沉降量B.局部倾斜C .相对弯曲D .倾斜答案： B 解：对砌体承重结构，房屋的损坏主要是由于墙体挠曲引起的局部开裂，应由局部倾 斜做为变形控制。5 对高

25、层建筑物，其地基变形验算应以哪种变形特征做控制（ ）A. 沉降量B.局部倾斜C 沉降差D 倾斜答案： D6 地基土载荷板试验可以得到的土参数是（ ）A.承载力特征值B 地基沉降量 C 变形模量D 压缩模量E.弹性模量 答案： AC7由弹性理论可得到土的变形模量E0与压缩模量Es的关系为E0= 3 Es,其中B为（）A. 3 = 1 B 3 1 C 3 2 D 3 ow 3 w 1答案： D8 用分层总和法计算地基变形时，土的变形指标是采用（）A.弹性模量B .压缩模量C.变形模量D.旁压模量答案： B9 在地基持力层承载力验算中，基础底面深处的荷载取下列哪个值进行计算（）A.基底压力 pB.基

26、底深度处的土自重应力d c C. A+BD. A-B答案： A10 按规范方法计算的建筑物沉降是（）A.基础的平均沉降B刚性基础的平均沉降C.实际基础的中点沉降D 不考虑基础刚度的中点沉降答案： D11 甲， 乙两基础， 底面积， 基底压力和压缩层内土质都相同， 甲基础埋置深度大于乙基础， 则两者的沉降是（）A.甲基础沉降大 B.乙基础沉降大 C.两者沉降相等 D.无法确定 答案： B 解：基础沉降决定于土的压缩性和土中的附加应力。乙基础埋置深度小，基底处自重 应力小，则基底附加压力大，其产生的附加应力就大，故其沉降大。12 甲，乙两基础，埋置深度，基底压力和压缩层内土质都相同，甲基础底面积大

27、于乙基 础，则两者的沉降是（ ）。A.甲基础沉降大 B 乙基础沉降大 C 两者沉降相等 D 无法确定 答案： A 解：基础沉降决定于土的压缩性和土中附加应力。甲基础底面积大，则附加应力系数 大，即其产生的附加应力大，故其沉降大。13 地下水位下降时，建筑物的沉降可能会（ ）。A .增大B.减小C. 一定不变D.有时增大有时减小答案： A 解：地下水位下降时，土的自重应力会增加，从而使建筑物产生附加沉降。14 桩产生负摩阻力时，下列说法中正确的时（）A. 桩距越大，下拉荷载可能越大B. 桩身轴力、桩身沉降沿深度逐步衰减C. 单桩极限承载力由桩周土总侧阻力和桩端阻力所组成D. 采用涂层法措施后，可

28、使桩身负摩阻力、沉降减小，但中性点深度变大 答案：AD本例中容易出现的错误：不熟悉桩产生负摩阻力时受力变形特征，及影响负摩阻力大小的因素。桩距越大，群桩效应系数越大； 桩身轴力在中性点处最大；单桩极限承载力由中性点下桩周土总侧阻力和桩端阻力所组成； 桩身沉降减小，中性点深度加大。15桩产生负摩阻力时，关于中性点深度以下说法正确的是（）中性点深度越大。A. 持力层越硬，桩的截面刚度越大B. 持力层越硬，桩的截面刚度越小C. 持力层越软，桩的截面刚度越大D. 持力层越软，桩的截面刚度越小答案：A本例中容易出现的错误：不了解中心点位置与桩周土沉降沿深度方向分布特性的关系。桩身沉降越小，中性点 深度越

29、大。二、计算题fak=189kPa ，已知地下水位线位于地表下a1 .某建筑物的箱形基础宽 8.5m，长20m，埋深4m，土层情况见下表所示，由荷载试 验确定的粘土持力层承载力特征值fak=189kPa ，已知地下水位线位于地表下2m处。求该粘土持力层深宽修正后的承载力特征值地基土土层分布情况层次土类层底埋深（m）土工试验结果1P填土1.80丫 =17.8kN/m 32粘土2.00co 0=32.0%co l=37.5%co p=17.3%ds=2.72水位以上 丫 = 18.9kN/m 3水位以下丫 = 19.2kN/m 37.80解：（1 ）先确定计算参数d=4m。(GB 50007 20

30、02)表 5.2.4，确定因箱基宽度b=8.5m6.0m，故按6m考虑；箱基埋深 由于持力层为粘性土，根据建筑地基基础设计规范 修正系数nb, nd的指标为孔隙比e和液性指数IL ,它们可以根据土层条件分别求得:ds（1 s） w 2.72 （10.32） 9.819.2- s“w_1=L_1.0 = 0.8332.0 -17.30.7337.5 -17.3由于 Il=0.730.85 , e=0.831.2fa =274.1kPa5.2 2.65.2a，不满足要求.调整尺寸取 l =2.7m, b =5.4mF G =1800 220 20 2.7 5.4 1.8 = 2545kN，弯矩 M

31、 不变空2 2512mG 2545PkmaxFk Gkl b6e(1 E)孕(1 6r274kPa1274.1kPa5.4 2.75.4，满足要3.在某柱基础，作用在设计地面处的柱荷载设计值，基础尺寸，埋深及地基条件如图所示,验算持力层承载力。F=105kNM=105kN mXZAXZZaX填土| r9kN/mQ=67kNHU5 13.0 mx3.5m08 O粉质粘土| r19kN/m e=0.80 IL=0.74 fak=230kPa ES1=5.6MP淤泥质粘土g -=1.86MPa地基剖面(尺寸单位：m解：(i)地基承载力特征值计算：因 b=3m,d=2.3m,e=0.800.85,l

32、l=0.740.5 ，查表1-4-1得二= 23。则附加应力d z为：p0 二 p；z =146 (16 1.5 19 0.8) =106.8kPa二p0 b Jz (b +2z tan&)(l +2z tan&)106.8 x 33.5(3 2 3.5 tan230)(3.5 2 3.5 tan230)106.8 3 3.5一 5.97 6.4729.03kPa作用在软弱下卧层顶面处的总应力为：-c29.03 70.7 =99.73kPa ： faz =149kPa(满足)软弱下卧层地基承载力满足要求。本算例中容易出现的错误：(1) 下卧层顶面以上土的平均容重丫 0计算错误，如采用基底以上土

33、的平均容重计算;(2) 软弱下卧层地基承载力特征值计算时计算了宽度修正；(3) 基础底面到软弱下卧层顶面的距离z采用了地表面到软弱下卧层顶面的距离;(4) 对条形基础仍考虑了长度方向的应力扩散。5 已知厂房基础上的荷载如图所示，持力层及基底以上地基土为粉质粘土, 19kN/m 3,地基承载力fak=230kPa，设计矩形基础底面尺寸F=1800kNM=950kNmP=220kNQ=180kN0.62粉质粘土| =19kN/m 2=0.73 =0.75 f =a230kPa解：(1)按轴心荷载初步确定基础底面积:F1800 220“ ， 210.4m ak d 230 201.8考虑偏心荷载的影

34、响，将 Ao增大30%,即：A = l.3Ao= 1.3X10.4 = 13.5m 22n=l/b=2，则A = I b = 2b，从而进一步有:A。-设长宽比b：.5 = 2.6ml=2b=2 2.6=5.2m(2)计算基底最大压力max基础及回填土重NGAd=20 2.6 5.2 1.8 = 487kN基底处竖向力合力F =1800 220 487 = 2507kN基地处总力矩M =950 220 0.62 180 (1.8 - 0.6) =1302kN m偏心矩=迴2 = 0.25m ：0.87m25076所以，偏心力作用点在基础截面内。送F25076 0.52(1) = 296.7k

35、Pa基底最大压力：lb b 5.2 2.65.2(2)地基承载力特征值及地基承载力验算：根据e=0.73 , Il=0.75,查建筑地基基础设计规范( GB 5007-2002 )表5.2.4，得n b = 0.3 n d= 1.6。由此可得：Pmaxfa = fak b （b-3） b o（d 0.5）= 230 0 1.6 19 （1.8-0.5） =269.5kPapmax = 296.7kPa : 1.2 fa = 1.2 269.5 = 323.4kPa（满足）p F 2507185.4kPa ： fa =269.5kPa（满足）lb 5.2 x 2.6所以，基础采用 5.2m x

36、2.6m底面尺寸是合适的。本算例中容易出现的错误：（1）荷载合力计算遗漏；（2） 只按轴心荷载或仅根据fak确定基底尺寸；（3）计算基底最大压力时未根据力矩作用方向计算截面抵抗矩；（4） 宽度计算结果 bF 故基础高度选为 h=500mm满足要求。(4) 内力计算及配筋设计控制截面在柱边处,ai3,1. 3mPjl = Pjmin(P j maP j)m i nb二 80. 3(1 4 6. 94118. 1 kPa1 2M I =存1 (2 l a)(PjmaxPl) - (Pjmax - Pl ) l 1 1.32 (22.2 0.4) (146.94 118.1) (146.94 -11

37、8.1) 2.212= 188.10kNm1 2Mii(I -a) (2b b)(PjmaxPjmin )481 2 (2.2 0.4)(2 3.0 0.4) (146.94 80.3)-98.2kNm.I 188.1 6 2Asl110 = 2163mm0.9fyh00.9 460 210选用 11 16210 (面积为 2211mm2)。98.2Asll1106 =1170mm20.9fy(h0 d)0.9 (460 -16) 210选用 15 10200 (面积为 1178mm2 )。Mi7.拟建场地的地基条件如表所示，其中地下水位距地表0.8m。拟建场地的地基条件层序土名层底深度z(m

38、)天然容重丫(kN/m 3)粘聚力c(kPa)内摩擦角()(1)填土0.817.5(2)粉土5.018.8624(3)淤泥质粘土10.517.21010(1)拟选条形基础底宽2.0m，埋深 2.0m。按建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)确定的基础持力层地基承载力特征值fa最接近下列哪个数值()A.165kPaB.218kPaC.323kPaD.105kPa(2) 经分析决定采用独立基础， 埋深仍为2.0m。载荷试验测得的粉土的地基承载力特 征值为fak=226kPa。上部荷重 N=1600kN, M=kN?m Q=50kM 则初步选定柱下独立基础 尺寸最接近的数值是()A. 3.

39、8m X4.2mB . 2.4m X3.2mC . 3.6m X3.2mD. 2.8m X2.8m(3) 已知按建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002 )查得粉土层 n b = 0.3 , n d =1.6。试进行持力层承载力的验算。(4)若淤泥质粘土层fak=70kPa, n b = 0, n d = 1.1,9 =23 ,试验算软弱下卧层的承载 力。答案：(1) B ( 2) C (3) p=178.9 Pmax=250.4 fa=256(3) dz+b cz=50.3+51=101.3,f az=115.9kPa解：(1)已知计算参数比 b=2.0m, $ k=24 ,Ck=6

40、.0kPa,由持力层粉土的 $ k=24查建筑地基基础设计规范 (GB 50007-2002 )表 5.2.5 得：M b=1.90,M d=5.59,M c=7.95。则有:fa 二 Mb b Md md McCk17.5x0.8 +(18.810)x2= 1.9 (18.8 -10) 25.592.0 7.95 60.8+1.2218.4kPa先按轴心荷载初步确定基础底面积：1600226 -20 2= 8.6考虑偏心荷载的影响，将 A。增大30%,即得:A =1.3人=1.3 8.6 =11.2m2答案中C为3.6 X3.2=11.5m 最接近面积 A值；A为3.8 4.4 = 16m较

41、大;B 为 2.4 X3.2=7.7D 为 3.0 X2.8=8.4 均小于面积 A。值。故初步选答案C。(2)持力层承载力的验算： F =N G =160020 3.6 3.2 2.0 =2060.8kN M =40050 2 =500kN m-5000.24 ： 1/6 =0.6A78.9kPa3.6 3.22060.8lbPmax F 6e 2060.86 0.24(1)(1) =250.4kPalb l 3.6 3.23.6fak b (b-3) d 0(d -0.5)= 2260.3 (18.8 -10) (3.2-3)1.6 175 8(18.8-10)匸2。2.0二 256kPa

42、P fa p p max V2 f a满足要求。(3) 软弱下卧层的承载力验算：计算软弱下卧层顶的自重应力为：匚cz =17.5 0.8 (18.810) 4.2 =51kPa计算软弱下卧层顶的附加应力：p0 = p - T78.9 -(17.5 0.8 8.8 1.2) =154.3kPaPobl(b 2ztaz)(l 2ztan 巧154.3x3.2x3.6(3.2 2 3 tan23 )(3.6 2 3 tan23 )；z ；cz =50.3 51 = 11.3kPa= 50.7kPa软弱下卧层顶的总应力为： 修正后的软弱下卧层承载力特征值为:faz 二 fak d (d -0.5)rc

43、17.5X.8+(18.8 10)x4.2-70 1.1(5 - 0.5)5.0= 115.9kPa.zcz ： faz满足要求。&某承重砖墙混凝土基础的埋深为 1.5m上部结构传来的轴向压力 F=200kN/m。持力 层为粉质粘土，其天然容重 丫 =17.5kN/m3，孔隙比e= 0.943，液性指数IL=0.76，地基承 载力特征值fak=150kPa,地下水位在基础底面以下。拟设计基础采用C10素混凝土砌筑。(1) 经深宽修正后地基承载力特征值最接近下列哪个数值()A.150kPaB.163kPaC.178kPaD.187kPa(2) 按承载力要求初步确定基础宽度bmin最接近下列哪个数

44、值()A.1.15mB.1.35mC.1.65mD.1.85m(3) 若承重砖墙大放脚底面宽度b0=840mm,初步选定素混凝土基础高度H=0.3m。则按台阶的宽高比要求得到的基础宽度 bmax最接近下列哪个数值()A.1.25mB.1.45mC.1.65mD.1.85m(4) 若基底埋深为1.5m,则选择确定基础宽度b最接近下列哪个数值()A.1.2mB.1.4mC.1.6mD.1.8m答案：(1) C (2)B(3)B(4)B解：(1)先按基础宽度 b小于3m考虑，不作宽度修正。由于持力层土的孔隙比及液 性指数均小于 0.85，查建筑地基基础设计规范 (GB 50007 2002)表5.1.3得n d=1.6fa 二 fakd 0(d -0.5)= 150 1.6 17.5 (1.5-0.5)按承载力要求初步确定基础宽度:F200= 178.0kPabmin1.35m fa - Gd (178 -20 1.5)按台阶的宽高比要求计算基础的宽度：(2)(3)查(GB 50007 2002)表8.1.2,得基础台阶的允许宽高比tan a =b2/H=1.0，于是得:bmax =b0 2H tan：= 0.84 2 0.3 1.0=1.44m(4) 取bminbbmax并按基底压力计算值