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1、-习题解答习题习题 3 32 2*过江隧道底面宽度为33m，隧道A、B段下的土层分布依次为：A段，粉质粘土，软塑，厚度 2m，Es4.2MPa，其下为基岩；B段，粘土，硬塑，厚度 12m，Es=18.4MPa，其下为基岩。试分别计算A、B段的地基基床系数，并比较计算结果。解解此题属薄压缩层地基，可按式10-52计算。A段：k Es4200 2100kN/m3Ah2B段：k 184001533kN/m3B12比较上述计算结果可知，并非土越硬，其基床系数就越大。基床系数不仅与土的软硬有关，更与地基可压缩土层的厚度有关。习题习题 3 33 3 如图 10-13 中承受集中荷载的钢筋混凝土条形根底的抗
2、弯刚度EI2106kNm2，梁长l10m，底面宽度b2m，基床系数k4199kN/m3，试计算根底中点C的挠度、弯矩和基底净反力。解解图 10-13查相关函数表，得A*=0.57120，B*=0.31848，C*=-0.06574，D*=0.25273，Al=0.12342，Cl=-0.19853，Dl=-0.03765，El=4.61834，Fl=-1.52865。(1)计算外荷载在无限长梁相应于A、B两截面上所产生的弯矩和剪力Ma、Va、Mb、Vb由式10-47及式10-50得：(2)计算梁端边界条件力FA=(El+FlDl)Va+(El-FlAl)Ma-(Fl+ElDl)Vb+(Fl-E
3、lAl)Mb=(4.61834+1.528650.03756)121.2+0.18(4.61834+1.528650.12342)(-103.9)0.03756)(-131.5)+0.180.12342)(-78.7)=282.7kNFB=(Fl+ElDl)Va+(Fl-ElAl)Ma-(El+FlDl)Vb+(El-FlAl)Mb0.03756)121.2+0.180.12342)(-103.9)-(4.61834+1.528650.03756)(-131.5)+0.18(4.61834+1.528650.12342)(-78.7)=379.8kN=-396.7kNm=756.8kNm(3)
4、计算根底中点C的挠度、弯矩和基底净反力pC=kwC=41990.0134=56.3kPa习题习题 4 41 1 截面边长为 400mm 的钢筋混凝土实心桩，打入 10m 深的淤泥和淤泥质土后，支承在中风化的硬质岩上。作用在桩顶的竖向压力为800kN，桩身的弹性模量为3104N/mm2。试估算该桩的沉降量。解解该桩属于端承桩，桩侧阻力可忽略不计，桩端为中风化的硬质岩，其变形亦可忽略不计。因此，桩身压缩量即为该桩的沉降量，即习题习题 4 42 2*场区从天然地面起往下的土层分布是：粉质粘土，厚度l1=3m，qs1a=24kPa；.z.-粉土，厚度l2=6m，qs2a=20kPa；中密的中砂，qs3
5、a=30kPa，qpa=2600kPa。现采用截面边长为350mm350mm 的预制桩，承台底面在天然地面以下 1.0m，桩端进入中密中砂的深度为1.0m，试确定单桩承载力特征值。解解R qA u qlapappsia i习题习题 4 43 3*场地土层情况自上而下为：第一层杂填土，厚度1.0m；第二层为淤泥，软塑状态，厚度 6.5m，qsa=6kPa；第三层为粉质粘土，厚度较大，qsa=40kPa；qpa=1800kPa。现需设计一框架柱截面为 300mm450mm的预制桩根底。柱底在地面处的荷载为：竖向力Fk=1850kN，弯矩Mk=135kNm，水平力Hk=75kN，初选预制桩截面为 3
6、50mm350mm。试设计该桩根底。解解(1)确定单桩竖向承载力特征值设承台埋深 1.0m，桩端进入粉质粘土层4.0m，则结合当地经历，取Ra=500kN。(2)初选桩的根数和承台尺寸取桩距s=3bp=30.35=1.05m，承台边长：1.05+20.35=1.75m。桩的布置和承台平面尺寸如图 11-12 所示。暂取承台厚度h=0.8m，桩顶嵌入承台 50mm，钢筋网直接放在桩顶上，承台底设 C10混凝土垫层，则承台有效高度h0=h-0.05=0.8-0.05=0.75m。采用 C20 混凝土，HRB335 级钢筋。(3)桩顶竖向力计算及承载力验算(4)计算桩顶竖向力设计值扣除承台和其上填土
7、自重后的桩顶竖向力设计值为：(5)承台受冲切承载力验算图 11-121)柱边冲切a0*=525-225-175=125mm,a0y=525-150-175=200mm2)角桩冲切c1=c2=0.525m,a1*=a0*=0.125m,a1y=a0y=0.2m,1*=0*=0.2,1y=0y=0.267(6)承台受剪切承载力计算对柱短边边缘截面：*=0*=0.20.3,取*=0.3对柱长边边缘截面：y=0y=0.2670.3,取y=0.3(7)承台受弯承载力计算M*=Niyi=2624.40.375=468.3kNm选用 1614，As=2460mm2，平行于y轴向均匀布置。My=Ni*i=27
8、59.40.3=455.6kNm选用 1514，As=2307mm2，平行于*轴向均匀布置。配筋示意图略。附加例题附加例题*4 桩承台埋深 1m，桩中心距 1.6m，承台边长为 2.5m，作用在承台顶面的荷载标准值为Fk=2000kN，Mk=200kNm。假设单桩竖向承载力特征值Ra=550kN，试验算单桩承载力是否满足要求。解解.z.-习题习题 4 44 4(1)如图 11-11 所示为*环形刚性承台下桩基平面图的 1/4。如取对称轴为坐标轴，荷载偏心向为*轴，试由式11-4导出单桩桩顶竖向力计算公式如下：式中Mk竖向荷载Fk+Gk对y轴的力矩，Mk=(Fk+Gk)e；e竖向荷载偏心距；nj半径为rj的同心圆圆上的桩数。图11-11(2)图 中 桩 基 的 总 桩 数n=60，设 竖 向 荷 载Fk+Gk=12MN，其偏心距e=0.8m；分别处于半径r1=2.5m，r2=3.5m，r3=4.5m 的同心圆圆上的桩数目n1=12，n2=20，n3=28，求最大和最小的单桩桩顶竖向力Qkma*和Qkmin。解解(1)ri2 xi2 yi2所以Fk GkMkxiFk Gk2MkxiQikn322nn xi njrji1j1(2).z.