浅基础案例分析练习题及答案解析.doc
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1、23案例分析题231练习题目【17题】某单层排架结构钢筋混凝土柱(牛腿柱),采用柱下独立的素混凝土基础。柱断面尺寸,正常使用极限状态下柱传至基础顶面的轴向荷载:,弯矩,水平力。地基土层如图所示,基础埋深2m。设计该基础。1地基持力土层粉质粘土所处的物理状态是( )A 硬塑 B 软塑 C可塑 D 流塑2粉质粘土层的孔隙比最接近( )A 0.95 B 0.75 C 0.65 D 0.553假设粉质粘土层的e和IL均小于0.85,经修正后持力层地基承载力特征值最接近下列何值( )A 222.6 kPa B 227.7 kPa C 222.0 kPa D 228.3 kPa4若基础尺寸定为2m3m,则
2、经过修正后的地基承载力特征值至少应大于( )A 175.0 kPa B 225.0 kPa C 215.0 kPa D 194.0 kPa5若基础尺寸定为2m3m,则基础高度可采用( )A 1.0m B 1.1m C 1.25m D 1.4m6下卧层验算计算承载力特征值时深度修正系数取值最接近( )A 1.0 B 1.2 C 1.4 D 1.67若基础尺寸定为2m3m,则淤泥质土层地基压力扩散角最接近于( )A 23 B 20 C 10 D 6【17题】解:该题目是柱下刚性独立基础的设计题目。考查考生对粘性土物理性质指标概念的理解及换算;地基承载力特征值深度修正系数的确定;刚性基础宽高比的计算
3、;根据持力层地基承载力特征值确定基础地面尺寸;软弱下卧层应力的扩散角的确定。1C液性指数IL是描述粘性土的软硬程度的指标;粘性土根据其液性指数大小评价其所处物理状态。根据建筑地基基础设计规范(GB50072002),按液性指数IL的大小,粘性土的物理状态可以处于坚硬、硬塑、 可塑、软塑和流塑五种状态。粘性土液性指数按下式进行计算:故,粘性土处于可塑状态。2B地基土物理力学性质指标的换算是对岩土工程师的基本功的要求,在土的三相比例指标中有土的颗粒相对密度(土的比重)、土的含水量及土的密度三个基本指标,必须通过土工实验测得,而其余的指标则可以通过换算得出。孔隙比是个常用的指标,可以通过已知的三个基
4、本指标换算得出,换算公式为:式中:ds为土的颗粒相对密度(土的比重)、为土的含水量、为土的重度。w为水的重度,可取10NkN/m 。根据已知条件故,选B。3D本题考查浅基础地基承载力特征值的修正的知识。按建筑地基基础设计规范(GB50072002)规定,由粘土层:e和IL均小于0.85,查规范承载力修正系数表得,b0.3,d1.6;规范公式式中得为基础埋深范围内土的加劝平均重度,计算:代入规范公式因基础宽度未确定,暂不作宽度修正,只作深度修正。故,选D。4D;这里是持力层地基承载力验算的一道题目。已经设计出基础尺寸,验算地基承载力是否满足要求。计算公式:根据基础底面压力计算公式:式中:e基底形
5、心偏心距,而: 偏心距: 基础底面压力: ,有:比较上述式子,得出:故,答案为D。5C;素混凝土基础系无筋扩展基础(又称刚性基础)其基础高度应考虑基础抗冲切要求。根据建筑地基基础设计规范(GB50072002)表8.1.2,无筋扩展基础台阶宽高比的允许值,素混凝土基础当时,宽高比的允许值为1:1.00。基础高度应符合下述公式要求:式中:为基础台阶宽高比因而,有:最合适的答案是C。6A软弱下卧层承载力只作深度修正,根据建筑地基基础设计规范(GB50072002)表5.2.4,淤泥和淤泥质土深度修正系数取1.0。故,选A。7D;根据建筑地基基础设计规范(GB50072002)表5.2.7当;地基压
6、力扩散角取值:【811题】 某民用建筑砌体承重结构,底层承重墙厚240mm,上部结构荷载效应:Fk=200kN/m。地质土层为:地面下0.600m内为填土,重度;其下为粘土层,比较厚,重度;1.00m处为地下水位。基础埋深取0.8m,经修正后的地基持力层承载力特征值fa178kPa。设计该基础(初步拟定基础方案为刚性条形基础)。8确定出条形基础的基础底宽度至少为( )A 1.10m B 1.25m C 1.30m D 1.50m9如果采用素混凝土基础,可选用的方案有( )A 100 mm厚C15混凝土垫层上砌砖大放脚B 100 mm厚C10混凝土垫层上砌砖大放脚C 200 mm厚C15素混凝土
7、上砌砖大放脚D 500 mm厚C10素混凝土10墙体下砖放脚,合适的作法有( )A MU7.5红砖,M5水泥砂浆砌筑B MU7.5红砖,M5混合砂浆砌筑C MU10红砖,M5混合砂浆砌筑D MU10红砖,M5水泥砂浆砌筑11如果砖砌体大放脚的宽度设计为720mm,则大放脚的高度不小于( )A 360 mm B 240 mm C720 mm D 480 mm【811题】解:该题主要考核刚性基础设计的设计,确定基础地面尺寸和刚性基础的构造的概念。8B;按持力层地基承载力特征值确定基础的宽度:公式: 变化后: 式中有:则: 9C;这里素混凝土基础的构造,注意区分混凝土基础和混凝土垫层概念的不同。10
8、D;这里考核砖基础设计设计的构造。砖基础:砖的标号等级不小于MU10;砌筑砂浆基础用水泥砂浆,不小于标号M5。11A;刚性基础因其抗剪强度低,因而对基础的宽高比有所限制,根据规范规定,砖基础的宽高比,不大于1:1.5。计算公式: 根据规范要求:所以有: 故,选A。【12题】某框架柱下独立基础4m2m,基础埋深2.5m,柱传至基础顶面荷载效应为沿长边的偏心荷载,偏心距1.29m,确定基底压力分布及其值最接近的为( )A梯形分布Pmax315.0KPa B三角形分布Pmax319.0 KPa C三角形分布Pmax411.0 KPa D 均匀分布Pk140 KPa【12题】解: B;该题考核对基底压
9、力的分布和计算概念的掌握。偏心荷载作用下,按基底压力简化计算方法,基底压力是线性分布,可能是梯形也可能是三角形分布。作用于基础底面的基底压力的分布,与地基与基础的刚度、基础的大小和基础的埋置深度、作用于上荷载的大小和分布、地基土的性质等因素有关。工程实践中考虑一般建筑物基础,例如:柱下独立基础和墙下条形基础,基础都有一定的刚度,基础尺寸小,可以简化计算,假设基底压力是线性分布,根据材料力学公式进行计算。计算公式:轴心荷载作用下:此时基底压力均匀分布于基础底面;偏心荷载作用下:当荷载偏心距较小时:时,基底压力呈梯形分布;这里b为基础沿荷载偏心方向的宽度,W为基础的面的抗拒。当荷载偏心距增大:时,
10、基底压力呈三角形分布;当荷载偏心距较大时:时,基础底面边缘最小基底压力;这时,基础与地基脱开,基底压力重新分布,根据力的平衡,重分布后,基底压力呈三角形分布,且: ,这里为垂直于力矩作用方向的基础底面边长,为合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离,。根据已知条件代入计算:基底形心偏心距:而: 偏心距: 根据公式计算基础底面边缘最大基底压力:故,选B。【13题】图示为某建筑场地地基土层剖面,在天然的面下6.0m处土的竖向有效自重应力最接近( )A 112.6 KPa B 151.8 KPa C 77.6 KPa D 73.1 KPa【13题】解:D;该题是关于土中自重应力计算的一道题目。首先应明
11、确土的自重应力的概念。存在于地基中的土的自重应力,是由于土的自重引起的;在计算时采用有效应力的概念,所以地下水位一下,利用土的有效重度进行计算。计算公式: 有效重度: 式中:I土层重度;饱和重度;有效重度;水的重度:10kN/m3则有:【14题】某砌体承重结构房屋墙下条形基础,上部结构传至基础顶面的轴心荷载效应为210KN/m,基础设计宽度1.5m,设计地面高于天然地面300mm,自设计地面至基础底面1.5m范围内土层加权平均重度为18KN/m3。该基础底面的基底附加压力最接近于( )A 140.0 KPa B 148.4 KPa C 143.0 KPa D 170.0 KPa【14题】解:D
12、;该题考核对基基底附加压力概念的理解。因建筑物或构筑物荷载新增加于基础与地基接触面的的压力,为基础地面附加压力。计算公式: 式中:为基底压力,;为基础底面处土原有自重应力,。这里需要注意的是,高于原地面的设计地面回填土部分,因这一部分是新填土,在土自重作用下还未固结稳定,还会引起变形,因而这一部分应作为荷载。计算: 故,选D.【1520题】某民用建筑五层砌体承重结构,底层承重墙240厚墙体传至基础0.00处的荷载效应,如果持力土层土工实验的实验成果如下表格,组 序123456789值(度)23.024.027.524.526.026.528.627.030,0C值(KPa)12.815.615
13、.016.516.017.017.126.026.5地质土层剖面及土的工程特性指标如图所示。15比较适宜的基础方案为( )A刚性条形基础 B钢筋混凝土筏形基础 C钢筋混凝土箱形基础 D 钢筋混凝土独立基础16基础埋置深度可以选择为( )A 0.5m B 0.8m C 1.5m D 1.6m17粘性土层可以给土定名为( )A 硬塑粘土粘土 B 软塑粘土 C 可塑粘土 D 粉质粘土18根据持力土层内摩擦角的实验成果确定出k的标准值为( )A 23.5 B 24.5 C 26.5 D 2519根据持力土层粘聚力的实验成果确定出Ck的标准值为( )A 13.5kPa B 14.5kPa C 16.5k
14、Pa D 15kPa20如果选择基础埋深为1.0m,土层的抗剪强度指标为:CK17kPa,K26。根据建筑地基基础设计规范(GB 500072002)所给出的地基承载力的理论公式确定出的地基承载力特征值最接近下列何值( )A 150kPa B 165kPa C 195kPa D 205kPa【1520题】解:本题刚性条形基础设计的一道题目,主要考核地基设计,地基土相应指标的确定,基础方案和基础埋深的选择。15A,浅基础设计,基础选择的原则是在满足设计要求的强度、变形等要求的前提下,基础型式力求简单,施工方便、经济合理。16B;考核基础埋深应考虑的因素,一般基础应进出持力层200mm,同时尽量基
15、础埋设在地下水位以上。17A;土的分类及粘性土软硬状态判别。塑性指数:,故定名是粘土液性指数:,故是硬塑状态。所以选:硬塑粘土。18B;根据建筑地基基础设计规范(GB50072002)附录E规定确定抗剪强度指标标准值。首先根据室内试验结果计算土性指标的变异系数、试验平均值、和标准差:计算公式:统计修正系数:计算:平均值: 标准差:变异系数:统计修正系数:内摩擦角的标准值:19D;计算:平均值: 标准差:变异系数: 统计修正系数:内摩擦角的标准值:20D;按建筑地基基础设计规范(GB50072002)地基承载力特征值的理论公式:式中:、为承载力系数,根据内摩擦角标准值,按建筑地基基础设计规范表5
16、.2.5查得的。代入计算:【2128题】某砌体承重结构,底层砖墙370厚,采用钢筋混凝土条形基础。地质条件如下:地面下3.5m厚粘土层,物理性质指标:。其下为淤泥质土层,物理性质指标为:。上部结构荷载效应为:正常使用极限状态下的荷载效应的标准组合:承载能力极限状态下的荷载效应的基本组合:试设计该基础。(基础混凝土强度等级C20;100厚混凝土垫层C10;混凝土轴心抗拉设计强度;钢筋采用钢筋强度设计值:)21根据修正后的地基承载力特征值最接近下列何值( )A 245kPa B 255kPa C 235kPa D 228kPa22若持力层经深度修正后的地基承载力特征值为,确定条形基础的宽度至少为(
17、 )A 0.8m B 1.0m C 1.2m D 1.5m23若基础的宽度设计为b=1.8m,则作用于基底的地基静反力为( )A B C D 24如果已确定基础平均净反力 ,基础底面宽度1.8m,设计该基础底板厚度最合适可以为( )A 250 mm B 200 mm C 175 mm D 135 mm25若基础宽度b=1.8m,在最大基底压力一侧,基底边缘最大净反力 ,在墙边缘。计算该基础底板承受的最大弯矩最接近下列何值( )A 54.3 KNm B 86.5 KNm C 106.5KNm D 148.3KNm26如果计算出基础底板承受的最大弯矩为,基础底面宽度1.8m,墙边缘基础底板厚450
18、mm,则最合适的基础底板配筋为( )A 受力钢筋;分布钢筋 B 受力钢筋;分布钢筋 C受力钢筋;分布钢筋 D 受力钢筋;分布钢筋1 如果设计基础底宽度为,计算出基底附加压力为,验算软弱下卧层的地基承载力特征值为( )A 不满足B 满足C 不满足D 满足2 如果设计基础底宽度为,计算出基底附加压力为,计算地基持力土层(粘土层)的压缩变形量为( )A 21 mm B 36 mm C 75 mm D 135 mm【2128题】解:该题是钢筋混凝土条形基础设计的一道题目。21A ; 这里要求会利用规范给出的宽度和深度承载力修正系数表。按建筑地基基础设计规范(GB50072002)规定, 计算粘土层物理
19、性质指标:按建筑地基基础设计规范表5.2.4查得:b0.3,d1.6;但是宽度未知,只作深度修正,代入规范公式22D;根据持力层地基承载力特征值确定基础底面宽度:公式:变化后: 式中有:则: 考虑荷载偏心作用,将基础底面尺寸放大:取:基底形心偏心距公式:偏心距计算: 代入偏心荷载作用公式验算:23B;计算基底净反力,进行基础基础内力分析设计,采用承载能力极限状态下的荷载效应的基本组合:,根据公式:偏心荷载作用下:24C;确定基础底板厚度时,考虑基础的受剪和抗冲切:计算墙边缘处基础底板的剪力设计值:根据基础混凝土受冲切承载力公式:变换后:这里,取单位长1m; 取代入计算: 考虑饱和层厚度40,基
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