基础工程课后习题答案[2] 下载本文

3-1

(a)强柱弱梁 弱柱强梁

基础受约束较小,趋于自由变形,整体变形。 相当于叠合在一起,弯矩方向基础受到梁的约束 地基反力

弯矩中部较大 (b) 框架刚度大 反力均匀 弯矩均匀

(c) 中柱下压缩大

弯矩较均匀

基础刚度大

反力不均匀

弯矩中部大

边柱压缩大

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反力较均匀 反力中间大两边小

基础弯矩中部大 弯矩较均匀

(d)高压缩地基 土反力不均匀 低压缩地基 土反力均匀

弯矩中部大 弯矩均匀

P115页

3-4 以倒梁法计算例题3-1中条形基础内力。 解:例题3-1,基底平均净反力 pj

F(1200?2000)?2????150.6kpa

lb17?2.5 沿基础纵向地基净反力线荷载 bpj?(1) 固端弯矩计算

边跨固端弯矩为:MBA??Fl?376.47kN/m

11bpjl12??376.47?4.52?635.3kN?m 121212

中跨固端弯矩为:MBC?

112bpjl2??376.47?62?1129.4kN?m 1212l A截面(左边)伸出弯矩为:MA?

11bpjl02??376.47?12?188.24kN?m 212b(3a?1)a(3b?1) ,MM?M,这BAl2l2两端固定的梁,力偶作用下固端弯矩 MAB?里a=0 ,b=l

A端力偶荷载产生的内力是-50KN.m 。A端固端弯矩是线荷载和力偶荷载产生弯矩的叠加,相互抵消。

所以是585.3 KN.m

rA固端弯矩的分配,左边自由伸出,不传递分配弯矩,?A?0, 右边?A?1。

lB固端弯矩的分配,左边?A?l4iBC4iBAr?0.57,右边?A??0.43

4iBA?4iBC4iBA?4iBC即使作为点荷载,A点弯矩荷载也应分配到A右边,因为右边分配系数是1,左边是0 。

任何超静定结构上的荷载都会产生内力,内力在弯矩二次分配要参与工作!

? 大多数同学对B端固端弯矩分配系数错误,注意长度不一样,AB和BC跨度不一样,

一个4.5m,一个是6m.线刚度是不一样的。有些是仿照例题3-3, 边支座作为铰接,所以边跨刚度是3iBA , 但这和计算出的弯矩和传递系数1/2不符,是一种保守的简化计算。 ? A端的弯矩没有叠加力偶产生的固端弯矩。 (2) 用弯矩分配法计算梁弯矩 见表 1,

(2)地基梁剪力和跨中弯矩计算(参考P97页例题3-3过程) 表 1

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分配系数 固端弯矩 传递与分配

A 0 1 B 0.57 0.43 635.3 -1129.4 198.5

-168.5

C 0.43 0.57 D 1 0 585.3 -188.24 -397.1

188.24

-585.3 1129.4 -635.3 -127

397.06

-198.5

127

-168.5

M(KN m) M(KN m)

36.2

-63.5 27.3

63.5 -27.3 13.9

-84.3

84.3 -18.1

84.3

-84.3

-36.2

18.1

-42.2 -13.9

42.2

188.24 -170.14

996.3 -1052 -9.05

1052 -996.3 -27.8

170.14 -188.24 18.1

-18.1

18.5 -18.5

9.05 -18.5 18.5

37

27.8

-37

-13.9 13.9 -5.98

-7.9

7.9 5.98

188.24 -188.24 1032.2 -1032.2 1032.2 -1032.2 188.24 -188.24 弯矩和剪力图。

单位:KN.m

单位:KN

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P180 第4章 习题答案

4-1 桩端支撑在中等风化的硬质岩石上,为端承桩。忽略侧阻影响,则桩所受轴力均匀,

等于桩顶传来竖向压力值800KN .

桩的沉降量即等于桩发生的弹性压缩变形(单位都统一换算成 N,mm)

N800?1033l??10?10?1.67mm S=24EA400?3?104-2 此题练习使用单桩竖向承载力特征值的规范经验公式

Ra?qpaAp?up?qsiali

Ra?2600?0.352?4?0.35?(24?2?20?6?30?1)承台埋深1.0m ,桩端进入中密中砂为1.0 m, 则桩长为(3+6+1)—1=9m 。

?318.5?277.2?595.7KN单桩承载力特征值为595.7KN

4-3 此题练习应用分配桩顶荷载计算公式

(1) 确定承台埋深。 根据题意,第一层土为杂填土,厚度1.0m ,此土层强度低,变形大,埋深大于等于此土层厚度。埋深确定为1m ,满足规范最小埋深0.5m 要求。

(2) 计算单桩竖向承载力特征值。

初步确定桩进入粉质粘土层1m ,计算桩承载力。如不满足则再增加桩长,直到满足。 如开始就取很长桩长,承载力很大,则会造成较大浪费。

去掉承台埋深1m,则桩长为6.5+1=7.5m

Ra?qpaAp?up?qsiali ?1800?0.352?4?0.35(6?6.5?40?1) ?220.5?110.6?331.1KN(3)初步选定桩数,确定承台尺寸,布桩。

桩数 n?Fk?1850/331.1?5.6,取6根。 Ra桩距s?3.0bp?3.0?0.35?1.05m

按照常规经验,桩距一般3~4倍范围内。此题可以在这个范围调整桩距,建议取整数,例如1.1m ,1.2m等,这样便于施工。

如果只是按照书中例题步骤模仿做题,则取桩距1.05m

承台边长 a?2?(0.35?1.05)?2.8m

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